新图谱以前所未有的细节绘制了160万个人类肠道细胞

　　

迄今为止最全面的人类肠道细胞图谱是通过结合来自160万个细胞的空间和单细胞数据创建的。绘制肠道细胞图谱可以让我们进一步了解在肠癌和炎症性肠病（IBD）等疾病中发生了什么。利用这张图谱，来自威康桑格研究所（Wellcome Sanger Institute）的研究人员及其合作者发现了一种特定肠道细胞的新作用，强调了它对某些个体炎症循环的贡献，可能导致疼痛和痛苦。

这项研究发表在今天（11月20日）的《Nature》杂志上，详细介绍了该团队如何协调超过25个人类胃肠道（GI）单细胞数据集，从而创建迄今为止世界上最大的免费人类肠道资源。这包括有健康状况者和无健康状况者的样本。

通过更全面地了解人类肠道在健康和疾病中的情况，研究人员可以确定任何可能与溃疡性结肠炎和克罗恩病等疾病发病有关的关键变化或差异，并为药物开发带来新的可能目标。

这篇论文是Nature Portfolio期刊上40多篇HCA出版物中的一篇，代表了我们对人体理解的一个里程碑式的飞跃。这些高度互补的研究阐明了人类发展以及健康和疾病生物学的核心方面，并导致了重要分析工具和技术的发展，所有这些都将有助于创建人类细胞图谱。

胃肠道是消化系统中一组器官的总称，它们一起工作，从食物中吸收营养，并作为抵御病原体的屏障。它从口腔开始，包括喉咙、食道、胃、小肠、大肠、直肠和肛门。

胃肠道疾病影响着全世界数百万人的生命。例如，溃疡性结肠炎和克罗恩病，这两种都是IBD的类型，影响着全球700多万人，在英国每123人中就有1人患有IBD。IBD的症状因人而异，对一个人的生活有很大的影响。这些症状包括腹痛、腹泻、直肠出血、极度疲劳和关节问题。

肠癌，也被称为结肠直肠癌，起源于大肠，是英国第四大常见癌症，每年有近4.3万人被诊断出来。在全球范围内，大约有200万例肠癌病例，据估计，每17名男性和每20名女性中就有1人将在其一生中被诊断患有肠癌。

由于这些条件的影响，已经有多个单细胞研究调查健康和疾病中的胃肠道细胞结构。这些研究有单独的过程和标签系统，当外部研究人员试图使用它们时可能会造成困难。

在这项最新的研究中，来自威康桑格研究所的研究人员和合作者开发了一种新的工具来协调这些数据，创建了一个标准化的肠道细胞资源，供全世界的研究人员使用。该工具也可以应用于其他器官，并有助于促进进一步的研究。

该团队合并了25个数据集，得到了包含单细胞和空间数据的160万个细胞的图谱，使研究人员能够看到哪些细胞存在，它们位于何处，以及它们如何与周围的环境进行交流。该图谱的数据来自于那些没有胃肠道问题的人，以及那些患有胃癌和结肠直肠癌、乳糜泻、溃疡性结肠炎和克罗恩病的人的组织样本。

研究小组还发现了一种可能与炎症有关的肠道细胞。这些被称为肠化生细胞的细胞参与了胃粘膜的愈合。然而，研究小组发现，这些细胞与其他参与炎症的胃肠道细胞具有遗传相似性。他们认为，IBD中的炎症导致这些化生细胞的变化，这积极地促进了进一步的炎症反应。

通过更多地了解这种炎症循环，可能会找到预防或治疗IBD的新方法，并可能将这些知识应用于其他组织和疾病。

肠道细胞图谱是免费提供的，该团队已经开发了新的过程，允许未来的研究被添加，为科学家创造了一个不断发展的，可访问的资源。第一作者，威康桑格研究所的Amanda Oliver说：“空间和单细胞数据提供了关于肠道细胞如何相互作用的独特信息，可以用来继续深入了解人体如何工作。结合现有的单细胞数据集，我们可以创建一个更完整的人类肠道图像，并确保研究人员可以共同努力，继续造福人类健康。我们的肠道细胞图谱也是统一的，免费提供的，我们希望人们能在此基础上继续发展，为全世界的科学家提供数据。”

Rasa Elmentaite博士曾在Wellcome Sanger研究所工作，目前在Ensocell Therapeutics工作，他说：“由于整合图谱包含了大量来自有和没有肠道疾病的人的数据，我们能够发现一种可能在某些慢性疾病中起作用的致病细胞类型，并可能成为未来干预的目标。这证明了在研究中使用集成单细胞图谱的力量，我相信将这种方法应用于其他组织和器官将推动一系列疾病的新治疗发现。”

Sarah Teichmann教授是《人类细胞图谱》的资深作者和联合创始人，之前在Wellcome Sanger研究所工作，现在在剑桥大学的剑桥干细胞研究所工作，她说：“通过《人类细胞图谱》对细胞的详细了解将有助于解释人类健康和疾病的许多方面，并可能为治疗开辟新的途径。这个协调一致的肠道细胞图谱显示了通过与全球科学家的开放合作可以取得的成就，并导致了一个可获得的综合资源，每个人都可以利用它来寻找理解和治疗疾病的新方法。”