科学家开发新方法 能预测单个细胞在未来几小时内的状态

    来源：科技日报

     作者：刘海英

科技日报华盛顿8月8日电（记者 刘海英）美国哈佛大学医学院和瑞典卡罗林斯卡医学院研究人员8日在《自然》杂志上发表研究论文称，他们开发出一种能够监视细胞决策的新方法，可通过细胞内信使核糖核酸（mRNA）的状况来预测细胞细胞在未来几小时内的状态。

细胞作为人体基本的结构和功能单位，是人体器官功能发挥的决定性因素。对细胞的深入研究是改造生命、    征服疾病的关键。而RNA丰度则是描述单个细胞状态的重要指标。随着技术进步，科学家们已经能够通过单细胞RNA测序揭示RNA丰度，对单个细胞进行分析，但这种方法只能在某个时间点捕获细胞活动的“静态快照”，难以用于分析如胚胎形成、组织再生等会随时间而发生变化的生理过程。而此次哈佛医学院和卡罗林斯卡医学院推出的研究成果，能够将细胞活动的“静态快照”转变成“动态短片”，让科学家通过一次分析就能了解细胞的动态发育路径。

这一新方法实际上是一种数学模型。该模型将RNA作为预测因子，通过区分普通单细胞RNA测序中未剪切和    剪切的mRNA来估算RNA速度，也就是基因表达状态随时间变化的情况，进而预测单个细胞在未来几小时内的状态。依靠这一模型，科学家就可以监测细胞的决策行为，预测其发展方向。为验证模型准确性，研究人员进行了一系列实验，测试结果表明，该模型准确性极高，预测结果与细胞实际发育情况完全相同。

对细胞决策行为进行监测，预测其未来发展路径，将有助于科学家更好地分析复杂组织和器官中的细胞功能，监测器官的发育情况，深入了解器官如何在细胞水平上对特定药物或治疗产生反应，这对于人类疾病研究具有重要意义。

该研究论文的共同资深作者、卡罗林斯卡医学院分子系统生物学教授史坦�林纳尔松就表示，新方法不仅有助于揭示大脑的正常发育过程，同时也为深入了解精神分裂症、自闭症等人类大脑发育障碍提供线索，这令他们特别兴奋。