本报讯 科学家发表了发育中人类心脏的全面空间细胞图谱，揭示了不同心脏细胞类型如何相互作用并组合成对心脏功能至关重要的复杂结构。相关研究近日发表于《自然》。

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，其缺陷会造成先天性心脏病和成人的心脏疾病。随着过去几年间单细胞技术的进展，科学家编制出成人心脏细胞及其祖细胞类型的详细列表。

美国加利福尼亚大学圣迭戈分校的Elie Farah、Quan Zhu、Neil Chi和同事结合单细胞分析与空间基因表达数据，成功绘制单细胞分辨率的发育中人类心脏空间图谱，并揭示了广泛的心脏细胞亚群区域分布，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，后者展现出与其解剖位置和发育阶段对应的特征，包括心脏瓣膜里的新细胞亚型。

研究者使用一种名为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，这些数据让研究者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，用来理解单个细胞及其位置。

他们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，观察到心室心肌细胞、成纤维细胞和内皮细胞之间的相互作用，可能在心室壁的形成中发挥作用。（冯维维）

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07171-z