Nature重磅发布全球首个非人灵长类动物全细胞图谱研究,独家数据库同步上线!

2022-04-14 274CNGBdb

北京时间4月13日晚,由深圳华大生命科学研究院主导,多国科研团队共同参与的首个非人灵长类动物(猕猴)全身器官细胞图谱 “Cell transcriptomic atlas of the non-human primate Macaca fascicularis” 发表于国际顶级学术期刊《自然》(Nature)。该图谱将为疾病诊疗、靶向药物开发提供支撑,为人类更好地探究生命的进化提供可能。

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深圳华大生命科学研究院联合国家基因库共同搭建的非人灵长类动物百万单细胞交互式资源网站——非人灵长类动物全细胞图谱数据库(NHPCA)于国家基因库生命大数据平台(CNGBdb)同期上线,旨在为生物医学发展提供一个全面、便捷基于单细胞水平的非人灵长类多组学数据可视化资源库,助力人类疾病研究。

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目前,人类对自身细胞的认识还很有限,全面解码细胞的数字化特征将为生物医学的发展提供基础性的资源和工具。为此,研究人员将目光投向了和人的基因相似度高达93%的猕猴,绘制了一张猕猴的全身器官的细胞图谱。

“非人灵长类动物相比其他模式动物,在人类疾病特别是认知和神经系统疾病研究中具有显著优势,” 论文的共同通讯作者之一、深圳华大生命科学研究院刘龙奇表示,“猕猴全细胞图谱将为人类疾病机制和临床前研究提供丰富的信息,开拓新的视野。”

“有了这张‘地图’就相当于有了一个探索生命细胞分辨率的高精度仪器,可以‘看到’每个器官都有哪些细胞,还可以精细到每个细胞里具体的分子特征及与其他细胞的互作关系。”论文的第一作者、深圳华大生命科学研究院韩磊博士介绍说,“这为我们更好地认识生命的基本结构,探究疾病和细胞的关系打下了基础,也为疾病的精准治疗提供了新的方向。”

“大规模细胞图谱的绘制工作,对于我们理解器官结构组成、胚胎发育和衰老、人类疾病及生命演化等都具有重要的意义。未来我们还将开发更高通量的单细胞技术以及具备空间分辨率的多组学技术,为全面构建生命单细胞分辨率的时空图谱提供重要工具。”论文的共同通讯作者之一、深圳华大生命科学研究院院长徐讯表示,“同时细胞图谱数据正在迅速增长,其中蕴含巨大的信息量,这些数据解读和挖掘工作需要全球科学家的共同协作和努力。”

NHPCA:非人灵长类多组学数据可视化资源库

NHPCA提供非人灵长类动物各器官所有单细胞类型的转录组及未来不断更新的其他组学数据(例如表观组学等),旨在建立一个完整的非人灵长类单细胞多组学参考图谱,包括正常成年器官单细胞图谱、胚胎发育单细胞图谱以及疾病模型单细胞图谱,为深入理解与人类相关的生理功能和疾病诊断,预测和治疗提供数据支撑。可应用于器官损伤修复、病毒性传染病及遗传疾病的预防和诊疗、药物研发等领域的研究。

目前版本的NHPCA包括成年猕猴45个器官的约114万个细胞的单细胞可视化分析结果,用户可以通过数据库导航栏项目直接获取不同组织中的细胞聚类信息(Clustering)、基因表达/共表达情况(Gene expression)、跨物种比较信息(Cross-species)和细胞间配体受体相互作用(Cell-cell)。

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用户使用Analysis功能还可以上传用户单细胞数据及同源基因列表进行细胞类型预测分析。

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NHPCA中的原始数据(数据编号:CNP0001469)及分析过程文件数据均可通过Download功能下载。

此外,NHPCA数据集已在国家基因库生命大数据可信计算平台CODEPLOT上线,用户可使用CODEPLOT平台已部署的分析工具对NHPCA数据集(可加入用户数据)进行在线分析。

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未来,NHPCA将从物种、器官、多组学技术等维度拓展数据资源,优化基因 → 功能可视化交互功能,开发/部署用户自有数据与NHPCA数据融合的个性化在线分析工具,为人类疾病及精准治疗的研究提供最全面的资源和工具,助力健康中国战略。

非人灵长类动物(猕猴)全身器官细胞图谱研究由深圳华大生命科学研究院联合北京华大生命科学研究院、深圳国家基因库、吉林大学、中国科学院广州生物医药与健康研究院、瑞典卡罗林斯卡医学院、英国剑桥大学、西班牙ICREA研究所、新加坡ASTAR等来自6个国家的35个科研团队共同参与完成。韩磊、魏小雨、刘传宇、庄镇堃、邹轩轩、王智锋和Giacomo Volpe为该论文的共同第一作者,刘龙奇、徐讯、侯勇和Miguel A. Esteban为论文的共同通讯作者。本研究已通过伦理审查,严格遵循相应法规和伦理准则。

参考文献:Han, L., Wei, X., Liu, C. et al. Cell transcriptomic atlas of the non-human primate Macaca fascicularis. Nature  (2022).

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