近日，國際頂尖學術期刊《Science》發(fā)布了一項具有里程碑意義的研究成果：研究團隊成功繪制了全球首個“人類激素細胞圖譜”，以前所未有的單細胞分辨率，全景式揭示了人體內分泌系統(tǒng)——這套調控生長、代謝、繁殖等幾乎所有生理功能的關鍵化學信使網絡——在全身各組織細胞中的精確運作地圖。這項研究有望革命性地推動對糖尿病、肥胖癥、內分泌腫瘤等多種疾病的精準理解和靶向治療。

繪制生命“信使”的細胞級地圖

受“人類細胞圖譜”計劃的啟發(fā)，研究團隊將目光投向了更為專門化的激素系統(tǒng)。激素是由特定細胞產生并釋放入血，像信使一樣遠距離作用于靶器官的化學物質。然而，傳統(tǒng)研究對激素具體由哪些細胞產生、又被哪些細胞接收，認知往往局限于少數(shù)經典內分泌腺體。

為了解決這一根本問題，研究人員對來自47個無疾病人類組織的超過1400萬個單細胞和細胞核的轉錄組數(shù)據進行了系統(tǒng)性分析。他們創(chuàng)建了一個名為“hormone2cell”的計算框架，用以追蹤379個激素及激素受體基因在這些海量細胞中的表達譜。

激素細胞圖譜首次讓我們能夠在單個細胞的水平上，同時觀察激素的“生產車間”和“接收終端”，這就像為我們理解身體如何通過化學信號進行內部溝通，提供了一幅超高清晰度的動態(tài)地圖。

突破性發(fā)現(xiàn)：重新定義激素的作用版圖

該圖譜帶來了一系列突破性的發(fā)現(xiàn)，正在改寫教科書中的經典認知：

• 預測激素產生與作用的新位點：研究發(fā)現(xiàn)了許多激素在傳統(tǒng)認知外的“非經典”表達位點。例如，一種名為分泌素的激素，其基因在漿細胞樣樹突狀細胞中高度活躍，這提示免疫細胞可能直接參與或響應某些內分泌調節(jié)，為神經-免疫-內分泌網絡的交叉對話提供了新線索。

• 揭示脂肪細胞的動態(tài)內分泌程序：通過對不同部位脂肪細胞數(shù)據集的整合分析，研究者揭示了脂肪組織并非惰性的儲能器官，而是具有高度異質性和動態(tài)性的內分泌器官。不同脂肪庫、甚至同一脂肪庫內的不同脂肪細胞亞型，都表現(xiàn)出獨特且活躍的激素基因表達程序，這為了解肥胖相關代謝紊亂的細胞起源提供了全新視角。

• 解析內分泌疾病與特定細胞群的關聯(lián)：圖譜能夠將已知的單基因內分泌疾病相關基因，定位到具體的細胞類型。這有助于科學家從根源上理解這些罕見病究竟影響了哪一類細胞的功能，為開發(fā)細胞類型特異性的療法指明了方向。

• 推斷復雜的激素作用網絡與反饋環(huán)路：通過大數(shù)據分析，研究推測出許多潛在的、跨組織的激素協(xié)同作用路徑和內部反饋調節(jié)環(huán)路，揭示了內分泌系統(tǒng)維持機體穩(wěn)態(tài)的復雜性與精密性。

研究意義與未來展望

“激素細胞圖譜”已作為一個強大的交互式在線資源平臺對全球科研界免費開放。研究人員可以按激素、組織、疾病或基因進行檢索，探索特定內分泌過程的細胞基礎。這一資源的價值是基礎性與變革性的，它不僅幫助我們重新認識健康狀態(tài)下的內分泌生理，更將為疾病研究提供全新的起點。未來，無論是開發(fā)更精準的激素替代療法，還是設計針對特定內分泌細胞亞群的新型藥物，都離不開這張藍圖。

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aeb2672#tab-contributors

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