科学家揭示跨组织多细胞协同模式
本报讯（记者崔雪芹）葡京网投app_澳门葡京游戏-【在线*平台】：院士、北京大学生物医学前沿创新中心研究员张泽民团队聚焦组织层面的多细胞协同模式，创新性提出“跨组织细胞模块”科学概念，并建立了一套识别细胞模块的计算框架。研究整合大规模单细胞转录组公共数据，系统识别出跨组织细胞模块，并深入剖析其时空动态特征、内部调控关系、功能表型关联以及在肿瘤进展过程中的动态重塑过程。5月28日，相关论文发表于《自然》。
张泽民表示：“这一成果为多细胞协同机制研究提供了新的理论框架和分析工具，有助于深化我们对组织稳态与复杂疾病网络机制的理解。”
该研究将细胞模块概念形式化为细胞共现网络，并建立了用于识别细胞模块网络的计算框架CoVarNet。依托构建的跨组织单细胞图谱，CoVarNet共鉴定出12个具有特定细胞组成与组织分布特征的细胞模块。这些成果揭示了不同细胞模块在组织间的特异性分布模式及潜在功能关联，为进一步解析多细胞协同机制提供了结构化的基础框架。
此外，研究分析了细胞模块的空间分布和内部调控特征。细胞功能状态不仅由内在身份决定，也受到模块所处微环境的深刻影响。研究还分析了细胞模块与个体表型之间的关联，揭示出多个具有生物学意义的模式。该研究从分子、细胞到多细胞网络层面揭示了机体衰老进程中的高度层级协调性。
该研究进一步探讨了多细胞协同模式在健康组织向肿瘤演变过程中的动态变化。分析显示，组织特异性的健康细胞模块在肿瘤进展中逐渐减弱，而一个跨癌种共享的肿瘤相关模块则呈现出一致增强的趋势。基于这一发现，研究者从多细胞协同角度提出了一个肿瘤进展的细胞网络模型。结果显示，不同癌种在演进过程中可能共享一套通用的微环境重塑路径，为理解癌症的共同机制提供了新的理论视角。
该研究系统描绘了人体在健康与疾病状态下的多细胞协同模式全貌，构建了一座连接细胞表型与组织功能的新桥梁。通过引入细胞模块概念及开发CoVarNet框架，研究不仅提出了识别多细胞协作结构的理论与方法体系，也为组织稳态调控、再生医学及疾病干预等领域提供了新的研究视角。与此同时，研究构建的大规模跨组织与泛癌种单细胞图谱将成为相关领域的重要数据资源。
相关论文信息：
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09053-4
