全人体单细胞表观遗传图谱发布
发布时间: 2026-07-24 16:50:23
人体所有细胞共享30亿个DNA碱基序列，但神经元、心肌细胞等功能迥异，其奥秘在于表观遗传调控。DNA甲基化和三维基因组，各自有“不同手段”调控基因活性。此前这两大系统在单细胞层面的协同关系始终未明。此次在美国国立卫生研究院4D核组计划支持下，研究团队开发出同步检测技术，发现二者虽常协同指示细胞身份，但在骨骼肌细胞中呈现显著区别。
在此基础上，团队绘成的图谱整合了136万余个差异甲基化区域和28万余个染色质互作环，当与已知疾病风险位点叠加分析时，可精准定位到细胞类型的特异性关联。内分泌细胞的血糖调控变异、心肌细胞的心房颤动风险位点、皮肤成纤维细胞的脱发相关变异，以及神经元的精神分裂症易感位点，均得到明确归属。这一并解决了该领域研究的长期痛点——此类变异占疾病相关遗传改变的90%以上，但因不编码蛋白质，难以追溯其作用靶点。
图谱还修正了科学界对“非CG甲基化”的认知。这种曾被认为仅存在于脑和干细胞中的特殊修饰，此次在肌肉、胰腺及免疫细胞中均检出功能性分布。
在配套发表的其他论文中，有团队利用该图谱的甲基化条形码特征，发现大脑海马区小胶质细胞被替代的模式，颠覆了该类细胞终身驻留中枢的传统认知。
为支持后续研究，团队已开放交互式数据浏览器，公开了包含1950亿次甲基化测量和180亿次染色质互作的基础数据集。这类带细胞注释的高精度数据，正成为训练AI预测变异功能的稀缺资源。该成果也为破解遗传变异致病机制提供了关键资源。
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