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利用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)得到整個組織的細(xì)胞基因活性圖。圖片來源：NANOSTRING
本報訊?據(jù)《科學(xué)》報道，近期，美國得克薩斯大學(xué)癌癥研究者在一場報告會上介紹了團隊新成果，他們發(fā)現(xiàn)在腫瘤細(xì)胞周圍，那些看似無恙的細(xì)胞，內(nèi)部已有變化，它們比正常組織表現(xiàn)得更像腫瘤，且更易擴散。
這項成果的關(guān)鍵是空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，該技術(shù)能幫助研究者定位細(xì)胞內(nèi)部基因、測量基因活性水平。
過去數(shù)年間，轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展。起初研究者只能在完整組織中追蹤幾個選定基因，觀察其活性，但到2010年，研究者的追蹤范圍已經(jīng)擴大到信使RNA，盡管有關(guān)數(shù)據(jù)只能代表數(shù)百萬個細(xì)胞內(nèi)基因的平均活性。
利用空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，生物學(xué)家已能追蹤單個細(xì)胞的所有基因，并意識到不同種類的細(xì)胞內(nèi)部其基因活性存在巨大差異。這種差異在同種細(xì)胞內(nèi)也可以觀測到。
有研究者利用該技術(shù)對比了新冠病毒感染者、健康成年人、急性呼吸道感染病患的肺部組織，發(fā)現(xiàn)正常人的肺部組織中，巨噬細(xì)胞占比低于4%，而新冠感染者肺部的巨噬細(xì)胞含量超過50%。
因為細(xì)胞中基因活性的不同，肺部本身也發(fā)生了變化。在疾病晚期，肺部器官的正常細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，與血管相鄰的細(xì)胞也發(fā)生了變化。此外，新冠感染者的心臟也受到影響，盡管表面上看來一些肌肉細(xì)胞無明顯變化，但細(xì)看內(nèi)部的基因表達(dá)，這些細(xì)胞似乎已經(jīng)忘記了它們該做的事。
在阿爾茨海默病患者的人腦組織切片中，研究者還發(fā)現(xiàn)淀粉樣蛋白斑附近的細(xì)胞內(nèi)部基因活性有所增強，這些蛋白質(zhì)的標(biāo)記與被破壞的突觸神經(jīng)細(xì)胞相連。
這一系列研究初步揭示了空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)的潛力，不過，現(xiàn)有手段并不適用于所有人體組織，且分析耗時較長、設(shè)備造價昂貴，單臺儀器可達(dá)30萬美元。目前也沒有相關(guān)技術(shù)能真正在單細(xì)胞水平上對組織中的所有活躍基因進行量化。（袁柳）
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