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大約 7 年前 ， 美國艾倫細胞科學研究所（Allen Institute for Cell Science）剛成立不久 。那時 ， 該研究所試圖找出用熒光蛋白標記細胞內結構的最佳方法，以便既能“看到”它們，同時又盡可能地維持細胞的正常狀態 。
通過上述努力，該團隊創建了人類誘導多能干細胞系的“艾倫細胞集”（Allen Cell Collection） 。在這之后，他們嘗試對這些活細胞進行三維成像，以便能以足夠高的分辨率看清楚細胞的結構 。這樣一來，就能在不殺死細胞的情況下 ， 對所有細胞進行分析 。
不過 ， 還得先完成一個非常艱巨的任務 ， 就是開發圖像分析工具 ， 將原始三維圖像轉換成單個細胞及其內部結構的圖像 。
完成上述任務之后，一個數據集也隨之誕生 。這讓研究人員可以開發通用的分析框架 。該框架基于兩個坐標系統：一個用于細胞形狀，一個用于細胞內部結構的映射 。
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（來源： Nature ）
最近，該團隊在 Nature 發表了一篇題為《整合細胞內組織及其在人 iPS 細胞中的變異》（）的論文 ， 共有 84 位作者 。
圖 | 相關論文（來源：Nature）
曾就職于艾倫細胞研究所（目前在德國萊布尼茨分析科學研究所擔任研究組組長）的陳建旭，也參與了這項研究 。
在他的引薦之下，艾倫細胞研究所科研副主任蘇珊娜·拉菲爾斯基（Susanne Rafelski）告訴 DeepTech：“論文包含了該研究所各個分支團隊的幾乎所有專業力量，是真正的共同努力的結果 。專家們的領域涵蓋分子生物學、細胞生物學、計算科學、軟件工程、工具可視化等 ?！?br />
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圖 | Susanne Rafelski （來源： 資料圖）
研究中，課題組揭示了正常細胞用于組織自身的基本規則，借此可以了解一個細胞到底是什么樣子，它的內部組件是如何布局的，以及如何從根本上與細胞的行為方式聯系在一起 。
當然，不同細胞之間也會存在一些“正?！钡牟町?。那么，如何判斷在一個細胞中看到的差異，到底是正常變化的一部分、還是疾病的預警？可以說，此次論文的面世，讓研究人員擁有了一種可以嚴格、定量地確定細胞差異的方法 。
以這種方法所獲的數據為參考，就能對健康和疾病的細胞基?。穎局噬喜羈痰牧私?。當我們知道一個“正常”細胞群所有可能的存在方式時，就可以更準確地確定當細胞群出現異常時，到底問題出現在哪里，從而開發更有效的疾病治療方法 。
此次工作的出色之處在于，研究人員用來分析和可視化特定細胞的方法，也可以用于身體中的許多其他細胞，就像一本指南一樣 。
例如，研究人員已將這個指南中的一些概念，用于分析其他細胞類型和狀態下的細胞組織 ， 除了研究細胞內部的結構之外，他們還在尋找構成這些結構的蛋白質在位置組成上的模式 。
Susanne Rafelski 說：“當我第一次看到將細胞結構的平均位置 ， 被繪制成干細胞的平均形狀的方法時，這與我多年來仔細觀察的數千張干細胞個體圖像完美匹配到一起 。并準確地總結出所有結果的意義時，我知道這種計算方法在生物學上是有效的，因此，我們現在可以應用它來提出基本的生物學問題 。”
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