研究人员开发了一种新工具来破译细胞对话

　　

　　

　　加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的一个由生物学家和数学家组成的跨学科团队开发了一种新工具，可以帮助破译细胞之间用来交流的语言。

　　在今天发表在《自然通讯》上的一篇论文中，研究人员介绍了CellChat，这是一个计算平台，可以解码信号分子，这些信号分子在聚集在一起形成生物组织甚至整个器官的细胞之间传递信息和命令。

　　UCI发育与细胞生物学教授Maksim Plikus补充说:“就像在我们的世界里，我们不断受到信息的轰炸，所有的细胞都会同时经历大量的分子词汇，它们选择做什么取决于这种稳定的分子信息流，以及听到的声音最大的单词和句子。”

　　为了使用CellChat来翻译细胞间的分子信息，研究人员输入一个单细胞基因表达，然后得出一份关于特定组织或器官的信号交流特征的详细报告。

　　Plikus说:“对于每一组不同的细胞，CellChat显示了它们向相邻细胞发送了哪些重要信号，以及它们有能力接收哪些信号。”“作为细胞语言的解释器，CellChat为科学家们提供了对指导整个器官功能的信号模式的宝贵见解。”

　　在开发CellChat的过程中，UCI NSF-Simons多尺度细胞命运研究中心的研究人员——包括博士后研究员金索琴、克里斯蒂安·f·Guerrero-Juarez、劳尔·拉莫斯和张丽华——大量借鉴了机器学习工具和社交网络理论，这使得该平台能够预测细胞语言的更高层次含义，并识别不明显的上下文相似性。它打破了极其复杂的细胞通讯模式。

　　细胞产生修饰分子来强调某个命令，将“做这个”转化为“现在做这个”。CellChat通过考虑所有显著存在的修饰分子，自动校准细胞间信号通信的强度。因此，它的翻译变得更加细致，并有助于最大限度地减少困扰其他类似但不太复杂的计算工具的不准确性。

　　除了解释这些生物信息的纯粹基础研究之外，聂说，CellChat还可以用于比较器官不同状态下的通信网络，比如疾病和健康。Nie称其为“细胞词典的谷歌翻译器”，他说，该工具最重要的功能之一是，它可以用来揭示包括癌症和自身免疫性疾病在内的广泛疾病的分子驱动因素。

　　Plikus补充说:“在我们的论文中，我们展示了CellChat在治疗特应性皮炎(一种人类皮肤疾病)时的强大功能，但该工具可以用于任何组织，并取得同样的成功。”