Science：全面的血液转录组图谱助力免疫疾病的研究

　　

来自瑞典、丹麦和英国的研究团队近日对人类血细胞开展了全面的表达分析，并将此数据与人类蛋白质图谱中所有主要组织和器官的数据整合在一起。这种新的血液图谱阐明了单个免疫细胞群的基因表达，有助于人们更好地了解免疫系统疾病。

研究人员利用流式细胞仪对免疫细胞进行分选，然后对18种血液免疫细胞群开展深度RNA测序。之后所有数据保存在开放的血液图谱（Blood Atlas）中，作为人类蛋白质图谱（Human Protein Atlas）计划的一部分。这项成果近日发表在《Science》杂志上。

“考虑到血液是临床实验室中最常用于分子分析的材料，鉴定血液中的成分，并更新人类蛋白质组图谱，提供更加清晰的免疫细胞视图，这将是十分重要的，”作者解释。

人类血液细胞分析的示意图（图片来自原文）

研究人员从六名健康个体中获得全血样本，并开展细胞分选。之后他们利用RNA测序对18个经典的免疫细胞群开展了表达分析。他们将血细胞的表达谱与之前各类组织的表达谱放在一起进行研究。

研究团队观察到与免疫细胞起源和关系大致对应的基因表达簇。同时，他们还鉴定出在不同免疫细胞群之间表达模式呈现差异的免疫相关基因。他们还将血细胞的转录组与其他细胞、组织或器官的转录组进行了比较。

超过一半的蛋白质编码基因在一种或多种组织中表达增强。研究人员报告称，只有737个基因似乎只在单一组织中表达，而9,600多个基因在所有研究的组织中表达。当他们深入研究哪些基因在特定组织中表达增强时，研究人员发现，血液通常与淋巴或骨髓组织具有相似性。

作者在文中写道：“现在人们已经分析了19,670个人类蛋白质编码基因的组织特异性，以及它们在人体主要器官、组织和血细胞中的分布，其结果可以在人类蛋白质图谱中查询。”

除了对血液和其他组织中表达的基因进行更详细的分析外，研究人员还利用新的血液转录组图谱来深入挖掘224个基因的表达，这些基因与原发性免疫缺陷相关联。他们显示了各个基因在细胞中的分布，发现许多基因在看似与疾病无关的细胞中表达。

“很大一部分基因其实是在多种类型的细胞中表达的，”作者写道，“这就需要人们采用一种整体的方法来鉴定对人类生物学和疾病很重要的基因。”他们认为，此图谱有助于人们更好地了解特定基因在细胞和组织中的功能。（生物通 薄荷）

原文检索

A genome-wide transcriptomic analysis of protein-coding genes in human blood cells

Science  20 Dec 2019:
Vol. 366, Issue 6472, eaax9198
DOI: 10.1126/science.aax9198