北大汤富酬教授Cell点评单细胞研究成果

　　生物通报道：近年来的研究表明，在许多关键生命过程例如胚胎发育、细胞分化、疾病发生与发展等过程中，特定的单个细胞行为，以及其间的个体化差异与异质性，导致了极其重要甚至是决定性的结果。

因此单细胞技术亟待发展，这也就是为什么2014年Nature Methods将单细胞测序选为年度最重要方法学进展的原因之一，近期来自北京大学生物动态光学成像中心的汤富酬教授发表了题为“Reconstructing Complex Tissues from Single-Cell Analyses”的文章，针对近期单细胞水平，三维结构图谱研究进展进行了介绍，指出单细胞研究领域的进展将为分析遗传发育，疾病研究提供前所未有的良好时机。

科学家们此前基于大量细胞平均测量所获得的结果无法正确反映复杂生物体系的全面真实信息，严重掩盖了独立个体样本的行为以及生命现象中大量存在的随机行为。针对单个细胞的研究，是细胞生命分析技术所追求的极限状态，是对传统技术极大的挑战。

对此不少重要实验室转向了研发新型单细胞技术，近期来自坦福大学医学院等处的研究人员对三百多个成神经细胞和听囊细胞，绘制了包含近百个重要基因的关键图谱，并通过构建新型生物信息学模型，揭示了信号通路的空间动力学机制。

研究人员对来自发育中的听囊，和成神经细胞系的382个个体细胞进行了深入分析，完成了高对比质量的RT-PCR检测，分析了96个具有代表性已建耳标记的基因，信号途径相关的转录产物，以及新型耳特异性基因，构建了单细胞分辨率的小鼠听囊细胞和早期成神经细胞系的重构图。

这项研究不仅进一步区分了分层成神经细胞，而且还构建了听囊三维模型，详细介绍了每个个体细胞精确的空间表达区域。这些研究成果是神经科学研究领域的重要进展，也是单细胞技术的新进步。

汤教授认为这一成果针对简单，但又高度组织的小鼠听囊，在单细胞水平上分析了基因表达，具有重要意义。

同时近期汤教授研究组也在PNAS杂志上发文，开发出了一种新型微流控单细胞全转录测序新方法，这种方法有效地消除转录组高度动态特性所带来的测量差异，提高单细胞全转录组分析的准确性和可靠性。（延伸阅读：北大生科院PNAS发布单细胞测序新技术）
（生物通：万纹）

原文摘要：

Reconstructing Complex Tissues from Single-Cell Analyses

Techniques for profiling individual cells are rapidly advancing and are providing an unprecedented opportunity for studying the genetic regulation of development and disease. In this issue, Durruthy-Durruthy et al. analyze gene expression at the single-cell level for a simple but highly organized three-dimensional structure, the mouse otocyst.