Science:我国学者绘制全球首个千万级免疫细胞图谱,揭开不同人群的免疫差异,为AI时代大健康绘制“生命导航图”
生物世界·2026-01-09 12:41

研究核心成果 - 华大生命科学研究院联合多家机构在《Science》发表重磅论文,发布了全球首个千万级免疫细胞图谱——中国免疫多组学图谱 [3][4] - 该研究对428名中国自然人群队列(20-77岁,189名男性,239名女性)中超过1000万个外周血免疫细胞进行了系统性多组学深度解析,整合了基因、蛋白质、RNA和表观基因组数据 [4] - 该研究是生命数字化研究新范式的重要实践,为理解免疫系统提供了前所未有的精细视角 [4] 技术突破一:细胞亚型精准鉴定 - 研究成功鉴定出73种免疫细胞亚型,包括在血液中占比不足千分之一的罕见细胞 [8] - 基于千万级单细胞转录组、表观组等多组学数据,为每种细胞建立了详细的“身份”特征,并探索了年龄、性别等因素与特定免疫细胞特征的关联 [8][9] 技术突破二:基因调控网络解析 - 研究绘制了免疫细胞的基因调控图谱,揭示了转录因子如何精确指挥着1万多个靶基因的工作 [12] - 研究发现不同的免疫细胞类型拥有独特的调控模式,且该“指挥系统”会随衰老和性别调整策略 [12] - 研究聚焦基因组“暗物质”非编码区,发现了9600个受遗传调控的基因和超过5万个染色质开放区域,其中近三分之一的调控效应具有细胞类型特异性 [13] - 研究发现免疫细胞的调控系统具有显著动态性,在B细胞和单核细胞分化过程中,近半数的遗传调控效应会随细胞状态改变而动态变化 [13] 技术突破三:疾病机制与AI预测 - 研究整合了154种分子和疾病性状数据,在68种免疫细胞中发现了1196个显著的遗传关联,其中73.2%的关联仅存在于特定细胞类型 [15] - 以哮喘为例,研究揭示了一个关键变异如何在特定的调节性T细胞中调控基因表达,进而影响炎症因子水平,最终提高个体哮喘风险 [15] - 研究还发现,超过三分之二的疾病相关变异具有细胞类型特异性 [15] - 研究团队开发了创新的AI解决方案——CIMA细胞语言模型,在32种免疫细胞的测试中表现出非常高的准确度,能准确预测染色质可及性并评估非编码变异的功能影响 [18] - 该研究框架体现了将细胞图谱分析与基因组基础大模型进行关联与整合的潜力,旨在构建从DNA序列到细胞功能的多层次智能预测框架 [18] 应用转化与未来计划 - 该研究是华大集团“133111i”精准健康研究新范式的成功示范,也是百亿细胞10BC计划的重要组成部分 [22] - 基于该研究孵化了“免译星图”AI评估模型,能对个体免疫状态进行高精度、全方位评估,实现了从前沿科研成果到可及健康产品的转化 [26] - 更大规模的CIMA二期计划已正式启动,研究范围将从健康人群拓展至自身免疫性疾病、心血管疾病等重大疾病队列,并应用Stereo-cell等新技术平台 [25] - 该研究将赋能疾病预防与健康管理,并为构建更精确的“虚拟细胞”模型、实现疾病模拟与干预策略的数字化预测提供高质量数据资源 [25] 行业意义与专家评价 - CIMA填补了人群免疫多组学数据的空白,标志着我国在精准免疫学领域取得了里程碑式突破 [29] - 该研究为人群复杂疾病的机制研究和精准防治提供了至关重要的免疫学视角和数据支撑 [29] - 该资源在全球免疫组学图谱中,为东亚人群提供了系统而高分辨率的基础资源,为疾病易感性、免疫衰老与群体差异研究奠定了关键基线 [29] - 该研究将引领走向更精准、更个性化的健康未来,为生物医药产业带来新机遇,加速药物靶点发现和疫苗研发 [30][31]

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