2019年10月10日，來自英國Newcastle University和Wellcome Sanger Institute等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家在Nature上以長文形式發(fā)表了題為“Decoding human fetal liver haematopoiesis”的研究，首次報(bào)道了由胎肝驅(qū)動(dòng)的人胚胎造血和免疫系統(tǒng)發(fā)育過程的單細(xì)胞圖譜。
　　在該項(xiàng)研究中，作者首先制備了受孕后4周至17周的人胚胎肝臟、卵黃囊、腎臟和皮膚組織單細(xì)胞懸液，隨后利用流式細(xì)胞術(shù)和單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)定量分析，從而構(gòu)建了完整的人胚胎造血和免疫系統(tǒng)發(fā)育圖譜。
　　基于這一單細(xì)胞圖譜數(shù)據(jù)集，作者主要利用了基于力導(dǎo)向圖算法的數(shù)據(jù)降維方法，以高維度基因表達(dá)譜為依據(jù)，推測(cè)了造血和免疫細(xì)胞的發(fā)育路徑。這一路徑推測(cè)分析給出了三個(gè)符合已知研究結(jié)果的由造血干細(xì)胞生發(fā)的血液系統(tǒng)細(xì)胞主要發(fā)育過程，包括紅系細(xì)胞—巨核細(xì)胞—肥大細(xì)胞系、B/T淋巴細(xì)胞系及髓系細(xì)胞系。上述分析以極高的時(shí)空分辨率揭示了人胚胎發(fā)育過程中完整的血液、免疫系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化過程，在契合現(xiàn)存大體知識(shí)框架的前提下為這一復(fù)雜生物學(xué)現(xiàn)象補(bǔ)充了豐富的細(xì)節(jié)。
　　利用上述的發(fā)育路徑推測(cè)分析及對(duì)特定細(xì)胞群基因表達(dá)時(shí)間序列的動(dòng)態(tài)分析，作者還揭示了多項(xiàng)關(guān)于胚胎造血及免疫系統(tǒng)發(fā)育的關(guān)鍵事件和重要過程，例如：樹突狀細(xì)胞群早在受孕后7周就出現(xiàn)于胎肝和非淋巴系組織中等。
　　總之，這項(xiàng)研究克服了人體胚胎組織在收集方面的困難，利用細(xì)分時(shí)間點(diǎn)的單細(xì)胞水平測(cè)序?qū)ψ訉m內(nèi)人體造血和免疫系統(tǒng)發(fā)育的動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行了精準(zhǔn)刻畫，揭示了造血干細(xì)胞分化為各類血細(xì)胞和免疫細(xì)胞及遷移至不同器官中進(jìn)行功能特化的路徑，為理解這一涉及眾多功能主體和復(fù)雜互作交流的生物學(xué)過程提供了助力，是發(fā)育生物學(xué)、免疫生物學(xué)和血液生物學(xué)領(lǐng)域中的寶貴資源。
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