科學報導 精準醫學 細胞與發育生物學

1 月主題介紹-單一細胞分析(single-cell analysis)-不可忽視的個別細胞差異

「細胞學說」是當代生物學重要的基礎科學,但是從 1830 年代開始,經歷 180 年的發展,對於細胞內部部分運作方式仍未被了解。約從 2010 年,一股研究「單一細胞分析」的潮流,正是在挑戰過去培養後以一群細胞來做研究時的盲點,加強對於單一細胞的個別機轉、尚未詳盡的細胞分類、細胞譜系等等的認知。這個概念的應用跨足細胞生物學、基因體學、蛋白質體學、以及生物資訊學等眾多傳統領域。同時,獲取單一細胞的基因訊號(例如 DNA、RNA)需要放大,這過程中也需要更準確的實驗、分析方法,例如單一細胞基因體研究就仰賴配合全基因體放大與定序(whole genome amplification & sequencing)。目前許多的單一細胞分析都需要分離出個別細胞或其產物,但是從整個組織進行基因的檢測也已經可行。

鎖定單一細胞探討其應對機制同時將深化我們對於健康問題的理解,主要從轉錄體學(transcriptomics)以及表觀基因體學(epigenomics)方面著手,重要的應用包括在腫瘤轉移【參照:癌症生物學系列文章二:單一細胞分析】、腫瘤組織異質性組成、免疫細胞分子標記分類與功能、胚胎發育。例如以色列科學家 Amir Giladi 和 Ido Amit 與同事就發表了與腦部退化疾病相關的新免疫細胞。麻省理工的科學家 Aviv Regev 更發起了「國際人類細胞圖譜計畫」(Human Cell Atlas),試圖了解更多細胞狀態(例如 single cell genomic mapping)、細胞分布及譜系的資訊。一如細胞學開展了長足的進步,投入單一細胞研究勢必會開展出更多值得探討的領域。本月份文章將一步步帶領讀者了解其發展、技術各方面內容。

圖片來源:吳畇芸手繪

參考資料:https://goo.gl/4wBWsF

撰文│陳帝亢
審稿│吳畇芸

About the author

Sebastian Chen

慈濟大學醫學系,因為選修微免所免疫治療課程以及參與花蓮慈濟醫院內科研究團隊而開啟對學術寫作的興趣,也曾應邀投稿TINY NOTES臨床筆記,期許自己能夠參與更多科普推廣,以及學習從更多元的角度看待醫學。

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