科学家刚刚绘制了我们身体器官的精美细节图。
一个科学家联盟刚刚出版了一份包含三个人体器官的非凡图像图集,每个器官都以自己的方式至关重要,展示了细胞类型是如何排列和相互作用的。
结果:闪闪发光的万花筒蓝图被荧光染料照亮,揭示了我们身体的新亲密关系,并以前所未有的方式重塑了我们对人类生物学和疾病的理解。
如下图所示,研究人员以三种方式生成细胞图谱。
由华盛顿大学肾脏学家Sanjay Jain领导的一个团队使用单细胞转录组学方法,揭示了DNA中编码的遗传指令如何在单个细胞中被读取,以绘制肾脏图谱。
由斯坦福医学院基因组学家迈克尔·斯奈德(Michael Snyder)领导的另一个小组用荧光绘制了肠道图谱。抗体结合到组织切片,在显微镜下成像。
第三个团队窥视了什么科学家描述作为“可以说是身体最重要的器官,但矛盾的是,这是最不了解的器官”——胎盘。
斯坦福大学病理学家迈克尔·安吉洛(Michael Angelo)及其同事成像用金属离子处理的胎盘组织切片,这些金属离子与能够锁定在细胞表面特征化合物上的抗体相连,重点是胎盘细胞附着在子宫壁上的样品。
通过在这个过程的不同阶段(从妊娠6周到20周)对多个样本进行成像,研究人员绘制了胎盘细胞与母亲的免疫细胞和动脉之间的相互作用 - 两者都会进行调整以适应胎盘。
我们可以非常详细地看到,这种重塑过程如何“允许遗传上不同的母体子宫和胎儿胎盘细胞之间的和平共存”,根据Wellcome Sanger研究所的两位细胞生物学家Roser Vento-Tormo和Roser Vilarrasa-Blasi的说法,他们撰写了一篇关于新论文收集的评论。
至于肠道,这个一米长的器官是哪里数以百万计的微生物争吵,超加工食品引发炎症,细胞入身体的”第二大脑'.
斯奈德的团队发现细胞沿肠道长度排列方式的剧烈变化。他们勾勒出不同的社区,这些社区堆积着准备开始行动的免疫细胞,并偶然发现了排列在肠道中的上皮细胞的新亚型。
进一步成像荷叶边表面肠道及其层可以揭示关于炎症性肠病的新见解,情绪障碍,甚至神经退行性疾病发展。
肾脏也为身体做了很多事情。他们泵血清除毒素和废物,但经常失败或患病和需要更换.
采样超过90个肾脏,Jain及其同事概述细胞和定位细胞之间的通信通道,其中修复途径在急性肾损伤或慢性肾脏疾病期间变得有缺陷。
“我们研究了肾细胞的组织方式,它们的分子身份,以及它们如何从健康状态转变为疾病状态,”领导肾脏成像研究的Jain解释说。
“有了这些知识,我们就可以开始考虑可以防止疾病进展或促进损伤恢复的药物或小分子靶点。
请记住,这些图像是使用接受手术和自愿参与研究的人们慷慨捐赠的少量珍贵样本拍摄的。
一项更艰巨的任务将是欣赏器官的结构差异存在于不同的群体和人群之间这可能会对健康产生真正的影响,即使我们都按照大致相同的身体计划。
论文及所附评论一并发表在自然界.