Nature发布首个人类心脏细胞图谱

2020年9月24日，来自美国、英国、德国等多机构研究团队在《Nature》发布首个人类心脏细胞图谱，定义了成年人健康心脏的细胞和分子特征，提升大家对人类心脏的了解，并为心脏疾病的研究提供健康“对照”数据资源。

人类心脏细胞图谱是人类细胞图谱项目的组成部分。本次研究展示了将近50万个心脏细胞，确定了每种细胞在心脏“交响乐”中的作用。同时，研究团队分析了14个健康捐献心脏的6个区域，并建立详细数据库，为心脏疾病（全球主要死因）研究提供全新的比较参考数据资源。

为什么要研究正常心脏细胞？

心血管疾病是世界范围内死亡的主要原因。深入了解疾病机制和治疗策略需要对健康心脏及其分子过程有更深入的了解。

然而心脏细胞被证明是特别难研究的。与一些癌细胞和其他组织不同，心脏细胞无法在实验条件下无限期生长和研究。许多心脏研究是用老鼠做的，而老鼠的心脏与人类心脏有重要区别。

“要了解各种形式的心脏病出了什么问题，首先我们需要知道什么是正常的。”

                                                                            ——共同通讯作者Christine Seidman

首个人类心脏细胞图谱

通过将sc/snRNA-Seq数据、机器学习和原位成像技术相结合，研究人员对来自14个捐献者的6个不同心脏区域的大约50万个单个细胞和细胞核进行详细分析，生成人类心脏的第一个广泛的细胞图谱。

本次研究得到的数据集包含11种主要细胞类型的45,870个细胞，78,023个CD45+富集的细胞和363,213个细胞核。

本次研究的结果强调了心肌细胞、周细胞和成纤维细胞的细胞异质性，揭示了不同的心房和心室亚群，具有不同的发育起源和特殊特性。同时还揭示了心脏血管系统的复杂性及其沿动静脉轴的变化。

在免疫区室中，研究人员识别出心脏内的巨噬细胞，这些巨噬细胞具有诱导和保护性转录特征。此外，细胞-细胞相互作用的推论强调了心房和心室之间不同于骨骼肌的巨噬细胞-成纤维细胞-心肌细胞网络。

研究数据

原始计数矩阵和注释数据可通过人类心脏细胞图谱门户网站获取：www.heartcellatlas.org

原始数据可通过人类细胞图谱（HCA）数据协调平台（DCP）获取，数据编号：ERP123138.

https://www.ebi.ac.uk/ena/browser/view/ERP123138

左心室组织的10X平台数据可通过如下链接获取：

https://support.10xgenomics.com/spatial-gene-expression/datasets/1.1.0/V1_Human_Heart

用于本研究的所有代码可在如下链接获取：

https://github.com/cartal/HCA_Heart  

首发公号：国家基因库大数据平台  

参考文献

Litviňuková, M., Talavera-López, C., Maatz, H. et al. Cells of the adult human heart. Nature(2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2797-4.

引用

Howard Hughes Medical Institute. "Mapping the human heart, cell by cell." ScienceDaily. ScienceDaily, 24 September 2020. .

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