人体内的免疫系统就像一支湖北荆楚现代农业有限公司重大而细密的“护卫队”，，，，，每一个免疫细胞都是一名奇异的“士兵”，，，，，它们各司其职又细密配合，，，，，守护着人体康健。 。。。。 。。然而，，，，，恒久以来，，，，，科学家们视察这个重大的微观天下都像是隔着一层“毛玻璃”——虽然知道免疫细胞种类繁多，，，，，却难以看清每个细胞的详细特征和它们之间的调控关系。 。。。。 。。
深圳华大生命科学研究院牵头建设的基因组多维剖析手艺天下重点实验室团结上海交通大学医学院隶属瑞金医院、山西医科大学等多家机构的研究团队，，，，，通过对中国自然人群行列中凌驾1000万个外周血免疫细胞举行系统性多组学深度剖析，，，，，绘制出高区分率人群免疫多组学图谱(CIMA)。 。。。。 。。这也是全球首个万万级免疫细胞图谱。 。。。。 。。相关研究效果前不久揭晓在《科学》上。 。。。。 。。
突破免疫学研究古板视角局限
古板免疫学研究大多停留在主要细胞类型层面，，，，，这就好比只能区分免疫细胞中哪些是“陆军”，，，，，哪些是“水师”，，，，，但对内部更细腻的军种组成知之甚少。 。。。。 。。有了CIMA，，，，，就像为研究配备了一台高清“显微镜”，，，，，突破了以往免疫学研究视角的局限。 。。。。 。。
中国工程院院士、上海交通大学医学院隶属瑞金医院院长宁光先容：“CIMA通过万万级细胞剖析，，，，，系统剖析了遗传、年岁、性别等因素对免疫系统的细腻影响，，，，，为人群重大疾病的机制研究和精准防治提供了至关主要的免疫学视角和数据支持。 。。。。 。。”
基于万万级外周血免疫细胞的单细胞转录组、表观组数据，，，，，以及血浆脂质组、代谢组的多组学数据，，，，，研究团队乐成判断出73种免疫细胞亚型，，，，，其中包括那些在血液中占比缺乏千分之一的有数细胞。 。。。。 。。
这些细胞虽然数目希罕，，，，，却在特定免疫应答中施展着要害作用。 。。。。 。。以往的研究要领很难捕获到这些有数细胞，，，，，而此研究借助万万规模的单细胞数据，，，，，终于让这些“神秘士兵”露出了真容。 。。。。 。。
研究团队为每种细胞建设了详细的“身份证”，，，，，纪录了它们的漫衍及基因表达特征，，，，，并且团结自愿者的心理数据，，，，，探索出年岁和性别等因素与特定免疫细胞特征的关联性。 。。。。 。。
若是把差别类型的免疫细胞看作“免疫雄师”的各个“军种”，，，，，那么基因调控网络就是它们的“指挥系统”。 。。。。 。。依托高质量的单细胞多组学数据，，，，，研究团队绘制出免疫细胞的基因调控图谱，，，，，展现了转录因子怎样准确指挥1万多个靶基因事情。 。。。。 。。
研究发明，，，，，差别的免疫细胞类型拥有奇异的调控模式，，，，，并且这个“指挥系统”还具有很强的顺应性，，，，，会随着朽迈情形和性别调解战略。 。。。。 。。这诠释了为什么晚年人更容易熏染某些疾病，，，，，也为明确自身免疫性疾病中保存的性别差别提供了新线索。 。。。。 。。
同时，，，，，团队还将眼光投向恒久以来被称为基因组“暗物质”的非编码区域。 。。。。 。。这类区域虽然不直接加入卵白质编码，，，，，但能决议基因的激活及其表达水平。 。。。。 。。通过与全基因组测序数据相团结，，，，，研究团队发明了9600个受遗传调控的基因和凌驾5万个染色质开放区域。 。。。。 。。其中，，，，，近三分之一的调控效应具有细胞类型特异性，，，，，这意味着统一个“基因开关”在差别细胞中饰演着差别角色，，，，，为明确统一个基因变异为何与多种疾病相关提供了要害证据。 。。。。 。。
研究团队还发明免疫细胞的调控系统具有显著动态性，，，，，在B细胞和单核细胞分解历程中，，，，，近半数遗传调控效应会随着细胞状态改变而动态转变。 。。。。 。。
开发疾病精准防治新路径
每小我私家身上都带有一定的遗传变异，，，，，但事实哪些变异会真正影响免疫系统和导致疾�。 。。。。 。�？？？？？？？？已往人们知道某些位点与疾病有关，，，，，但纷歧定清晰其致病机制。 。。。。 。。
研究团队整合了154种分子和疾病性状的数据，，，，，在68种免疫细胞中发明了1196个显著的遗传关联。 。。。。 。。其中，，，，，73.2%的关联仅保存于特定细胞类型中。 。。。。 。。这意味着，，，，，研究职员不但知道了哪个变异与某种疾病相关，，，，，还可以使用这张“高清导航图”，，，，，进一步回覆这个变异主要在哪一类免疫细胞里施展作用，，，，，以及通过影响哪个基因、哪条通路，，，，，改变了疾病爆发的危害。 。。。。 。。
中国科学院深圳先进手艺研究院研究员李汉杰评价道：“这种‘全景式’资源在规模和区分率上抵达国际领先水平。 。。。。 。。更主要的是，，，，，它在全球免疫组学图谱中，，，，，为东亚人群提供了系统而具有高区分率的基础资源，，，，，为疾病易感性、免疫朽迈与群体差别研究涤讪了要害基线。 。。。。 。。”
以哮喘为例，，，，，研究展现了一个要害变异怎样在特定的调理性T细胞中调控某个基因的表达，，，，，进而影响炎症因子水平，，，，，最终提高个体的哮喘危害。 。。。。 。。这个发明不但诠释了该位点影响哮喘易感性的机制，，，，，也为未来开发精准治疗战略提供了偏向。 。。。。 。。
研究还发明，，，，，凌驾三分之二的疾病相关变异具有细胞类型特异性，，，，，这意味着要真正明确疾病机制，，，，，必需要在准确的细胞类型中寻找谜底。 。。。。 。。
而面临海量的非编码变异，，，，，怎样快速判断它们的功效？？？？？？？？研究团队开发了一种立异的AI解决计划——CIMA细胞语言模子。 。。。。 。。该工具就像一位醒目基因语言的“预言家”，，，，，能够准确展望染色质可及性，，，，，评估非编码变异可能带来的功效影响，，，，，为疾病机制研究和药物靶点发明提供智能辅助。 。。。。 。。
在对32种免疫细胞的测试中，，，，，该模子体现出很是高的准确度，，，，，并乐成展望出多个疾病相关非编码变异的功效效应。 。。。。 。。
这一研究框架也体现了将细胞图谱剖析与更通用的基因组基础大模子举行关联与整合的潜力。 。。。。 。。这种融合旨在构建从DNA序列到细胞功效的多条理、可诠释的智能展望框架，，，，，为明确生命调控机制和加速生物医学发明开发新路径。 。。。。 。。
华大集团首席执行官尹烨先容，，，，，CIMA二期已启动，，，，，将与细胞组学手艺(Stereo-cell)等新手艺团结，，，，，深耕重大疾病领域。 。。。。 。。
现在，，，，，该系统性研究框架及爆发的高质量数据，，，，，已加入推动立异孵化。 。。。。 。。“CIMA构建了人群高区分率免疫参考图谱。 。。。。 。。”中国工程院院士、中国医学科学院血液病医院(血液学研究所)院长程涛说，，，，，这一研究不但在单细胞水平绘制了遗传变异对基因表达和染色质开放性的影响，，，，，更通过多组学整合，，，，，剖析了众多与免疫疾病危害相关的多效性调控位点，，，，，将遗传关联推向机制明确。 。。。。 。。同时，，，，，立异开发的CIMA细胞语言模子，，，，，为从序列和表达信息展望染色质状态及评估非编码变异功效提供了新工具。 。。。。 。。
本报记者 罗云鹏
泉源：科技日报
【编辑:惠小东】
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