发育中人类心脏全空间细胞图谱问世，有助改进对心脏病机制的理解

科技日报记者 张梦然

科学家展示了如何“打造一颗心脏”。《自然》13日发表了发育中人类心脏的全面空间细胞图谱，揭示了不同类型的心脏细胞如何相互作用并组织成对心脏功能至关重要的复杂结构的。

局部图显示MERFISH细胞可重复映射到不同的心脏发育的空间区域。

图片来源：《自然》网站

心脏是哺乳动物最先发育的器官，由高度有序的结构组成，这些结构需要协调才能正常工作。如果结构有缺陷，会造成先天和成人的心脏疾病。随着过去几年间单细胞技术的进展，科学家编制出了成人心脏细胞及其祖细胞类型的详细列表。

美国加州大学圣迭戈分校团队此次结合单细胞分析与空间基因表达数据，成功“组装”出单细胞分辨率的发育中的人类心脏空间图谱，揭示了广泛的心脏细胞亚群的区域分布，以及这些细胞在心脏发育中如何相互作用。单细胞分析识别出75个细胞亚群，这些亚群展现出与其解剖位置和发育阶段对应的特征，其中包括心脏瓣膜里的新细胞亚型。

研究人员使用一种叫作MERFISH的空间成像方法，通过对单细胞中数百至数千个特定基因同时成像，初步实现了对单个细胞的空间识别。与单细胞转录组学相结合，这些数据可以将全转录组映射到初步空间图谱上，提供了前所未有的分辨率和深度，有助于研究人员理解单个细胞及其位置。

团队还发现了细胞群特定组合之间的相互作用，揭示了驱动不同心脏结构发育的信号模式。例如，他们观察到心室心肌细胞、成纤维细胞（结缔组织的一部分）和内皮细胞（血管组成部分）之间的相互作用，可能在心室壁的形成中发挥了作用。

研究人员表示，这项研究揭示出的详细信息，或有助于改进人们对先天和成人心脏病机制的理解，也可能为心脏修复提供指导和新策略。