預(yù)告已告：
單細胞時代 || 網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用進展，機遇與挑戰(zhàn)
單細胞時代 || 從眾病之王到希望之光
單細胞時代 || 宿主-微生物組相互作用
The evolving concept of cell identity in the single cell era
這不是最好的時代，也不是最壞的時代湃密，這里是單細胞時代不铆。靈活的單細胞系統(tǒng)，高效的組織解離液移剪，開源的數(shù)據(jù)分析工具，端到端的單細胞解決方案是未來發(fā)展的趨勢薪者。這里最主要的是開放靈活的單細胞系統(tǒng)纵苛，有了這個系統(tǒng)我們就可以自主地設(shè)計反應(yīng)體系，來從不同緯度捕獲單個細胞的信息言津。
隨著單細胞技術(shù)的廣泛應(yīng)用攻人，我們正在從對細胞身份（cell identity）的模糊定義轉(zhuǎn)向建立定量的、高分辨率的細胞全景圖譜悬槽。然而怀吻，精確定義細胞狀態(tài)仍然是一個挑戰(zhàn)，導(dǎo)致圍繞這一概念展開新一輪的爭論陷谱。在這里烙博，我們提出三個核心概念，來刻畫細胞身份烟逊，它們是：
- 表型（phenotype）
- 譜系（lineage ）
- 狀態(tài)（state）
新興的單細胞技術(shù)渣窜，使得我們逐漸量化細胞內(nèi)在屬性，在這里我們概述這些技術(shù)將如何使構(gòu)建的高分辨率的細胞身份景觀以及可能揭示其潛在的分子調(diào)控機制宪躯，當(dāng)然也提供了對細胞身份新的理解和操縱細胞命運（cell fate）的機會乔宿。
幾個世紀(jì)以來，生物學(xué)家一直試圖解構(gòu)生物系統(tǒng)的復(fù)雜性访雪，方法是將它們分解為其組成部分——細胞——并根據(jù)它們的身份將細胞分類详瑞，建立一種細胞分類法，進而形成細胞生物學(xué)臣缀。然而細胞身份或細胞類型（ cell type）的概念仍然沒有明確的定義坝橡。在歷史上，細胞是根據(jù)形態(tài)精置、位置计寇、個體發(fā)生和與其他細胞類型的相互作用等特征來分類的。隨著時間的推移脂倦，新的測定方法被開發(fā)出來番宁，用以測量細胞的生理功能，這些與分子生物學(xué)的進步相結(jié)合赖阻，使得基因和蛋白質(zhì)表達的量化成為可能蝶押，如你所見，也使得更細微的細胞類型分類成為可能火欧。
從根本上說棋电，目前還沒有一種通用的方法來準(zhǔn)確地定義細胞的身份茎截。在細胞身份完全未知的生物體(如稀有物種)中，這顯然阻礙了細胞類型分類赶盔。因此稼虎，盡管一些細胞圖譜建設(shè)的努力正在進行中，這些努力重新點燃了關(guān)于如何有效和準(zhǔn)確地組織細胞身份的爭論招刨，揭示了在這個主題上的許多不同觀點霎俩。在這里，我們利用新的和已建立的概念來合成一個由三個支柱組成的框架(圖2)沉眶，我們認(rèn)為這是細胞同一性概念的核心：
1)表型(和功能)——是細胞同一性定義的一個中心支柱打却，它定義了廣泛的物理、分子和功能特征谎倔，這些特征可以被捕獲和分析柳击，從而實現(xiàn)系統(tǒng)和無偏見的細胞類型分類。同一生物體內(nèi)細胞類型之間的本質(zhì)區(qū)別是：基因的選擇性表達片习，也就是我們拿來定義細胞類型的marker gene.
)譜系——為了充分描述細胞的特性捌肴，了解不同細胞類型之間的譜系關(guān)系和它們的起源也是很有價值的。追蹤細胞身份的發(fā)育起源可以建立一個細胞分類藕咏，使相似的細胞類型被歸類在一起状知，可能有助于鑒定新的細胞類型。如處在軌跡推斷中兩個亞群之間的細胞孽查，可以推斷是不是中間態(tài)細胞饥悴。
3)狀態(tài)-細胞身份穩(wěn)定，然而盲再，在不同的刺激下西设，相同的細胞類型可以表現(xiàn)出一系列不同的表型(狀態(tài))。通過對與給定細胞類型關(guān)聯(lián)的細胞狀態(tài)進行管理答朋，可以將標(biāo)識與狀態(tài)區(qū)分開來贷揽。
此外，繪制細胞狀態(tài)景觀（Single Cell Landscape）為識別細胞何時走出正常生理界限進入病理狀態(tài)奠定了基礎(chǔ)梦碗。綜合考慮這三個支柱可以構(gòu)建高分辨率禽绪、動態(tài)的細胞標(biāo)識景觀，潛在地為理解和操縱細胞命運提供了新的機會叉弦。
表型和功能：細胞特征的高分辨率快照丐一，以表征身份
細胞表型的特性是定義細胞身份的核心藻糖，代表了生物學(xué)家長期關(guān)注的焦點淹冰。17世紀(jì)，在光學(xué)顯微鏡的幫助下巨柒，Robert Hooke最初描述了組成軟木樣品的細胞樱拴。一百年后柠衍，第一個使用洋紅、銀晶乔、蘇木精和伊紅的組織學(xué)染色出現(xiàn)了珍坊，因此可以進行相對詳細的細胞學(xué)觀察。大約在這個時候正罢，拉蒙·卡哈爾使用高爾基銀染色法來描述神經(jīng)元阵漏，為神經(jīng)系統(tǒng)是由單個細胞，而不是連續(xù)的纖維提供了證據(jù)翻具。由于這些早期發(fā)現(xiàn)履怯，使用越來越復(fù)雜的顯微鏡和成像技術(shù)一直是細胞類型鑒定的中心。通過探測細胞的形狀裆泳、大小叹洲、位置和與其他細胞類型的相互作用等關(guān)鍵特征，可以將細胞分為不同的類別工禾。隨著分子生物學(xué)的進步运提，我們有能力對細胞進行染色，以獲得特定的身份標(biāo)記（markers of identity）闻葵。最終民泵，不同的細胞類型可以用熒光標(biāo)記，如GFP槽畔，使得對整個生物系統(tǒng)內(nèi)細胞表型的詳細研究成為可能洪灯。
基于成像的表型評估，以及其他已建立的技術(shù)竟痰，如流式細胞術(shù)签钩，提供了在單個細胞的基礎(chǔ)上高分辨率的信息捕獲。此外坏快，這些分析可以部署在完整的細胞和生物體中铅檩，使細胞功能得以探測。然而莽鸿，這些分析產(chǎn)生的信息是相對低維度的昧旨，即從許多細胞捕獲較少的表型特征。此外祥得，這些特征的選擇往往受到所研究生物系統(tǒng)先驗知識的驅(qū)動兔沃，顯然限制了對細胞特性的評估。相反级及，RNA和蛋白質(zhì)豐度全基因組分析的方法支持更廣泛和更客觀的計數(shù)乒疏。事實上，用于定義細胞類型的分子特征數(shù)量的增加使得僅基于基因表達的細胞特性評估變得更加系統(tǒng)和公正饮焦。然而怕吴，這些方法依賴于混合細胞群的分析（Bulk）窍侧，混合來自不同亞群的信號，完全掩蓋罕見的細胞種類转绷，限制了細胞類型識別的精度伟件。
最近發(fā)展的單細胞技術(shù)已經(jīng)填補了單個細胞的詳細研究和細胞群體的 bulk 研究之間的差距。這些方法能夠捕獲成千上萬的特征议经，而不需要實驗上的細胞富集斧账，因此生成了存在于任何給定組織內(nèi)的細胞表型范圍的精確的和無偏見的圖譜，理論上煞肾，圖譜可以是遺傳學(xué)其骄、表觀遺傳學(xué)和蛋白質(zhì)組分析在內(nèi)的一整套技術(shù)。雖然早期有面臨通量和價格的困難扯旷，但最近發(fā)展的基于微流體的技術(shù)已經(jīng)在細胞捕獲率方面帶來了巨大的收益拯爽。目前，池和分裂的（pool-and-split ）細胞標(biāo)記策略正在產(chǎn)生更大的細胞捕獲率和進一步降低成本钧忽。
scRNA-seq提供了相對高維的數(shù)據(jù)集毯炮，包含了橫跨數(shù)千個獨立細胞的數(shù)千個測量值∷屎冢基于降維的計算工具試圖降低這種復(fù)雜性桃煎，基于轉(zhuǎn)錄相似性對細胞進行聚類，并使其在二維空間內(nèi)可視化大刊。這里需要注意的是为迈，聚類特異性基因表達是用來推斷細胞類型的，代表了必須通過驗證來初步預(yù)測缺菌。scRNA-seq的一個關(guān)鍵限制是葫辐，它需要破壞組織和細胞，導(dǎo)致丟失對細胞類型識別有價值的空間信息伴郁。保持這種空間信息是最近新單細胞技術(shù)的一個焦點（空間轉(zhuǎn)錄組技術(shù)）耿战。例如，多路原位雜交和測序技術(shù)已經(jīng)使測量完整組織內(nèi)亞細胞空間分辨率的基因表達成為可能焊傅。雖然這些方法最初需要預(yù)先選擇用于分析的基因剂陡，但現(xiàn)在可以捕獲數(shù)千個轉(zhuǎn)錄本(Eng等人，2019年)甚至全基因組基因表達的信息狐胎。
總的來說鸭栖，這些技術(shù)是特別有前途的，提供了許多細胞原位的高分辨率可視化握巢，從而允許基于表型對細胞身份進行強大的預(yù)測晕鹊。
細胞功能：細胞身份的基本真相
最終，細胞身份最好由功能來定義。研究細胞功能的一種有效方法是先從物理上解離細胞捏题，然后觀察對生物體的任何生理或行為影響。例如肉渴，激光消融了秀麗隱桿線蟲神經(jīng)元的一個特定子集公荧，揭示了它們在運動中的作用。另外同规，如果一種細胞類型僅通過表達一種特定基因來標(biāo)記循狰，則可以通過靶向表達一種毒素基因來選擇性地殺死胰腺腺泡細胞來實現(xiàn)遺傳消融。雖然在方法上是可行的券勺，但如果細胞不能被物理隔離或沒有標(biāo)記出獨特基因表達绪钥，消融實驗是有限的。例如关炼，在評估人類細胞功能方面程腹，消融實驗顯然是不可行的。在這些更有限的情況下儒拂，細胞可以分離寸潦，并在體外或異種移植模型中測試其功能。這些方法通過單細胞技術(shù)得以實現(xiàn)社痛，單細胞技術(shù)可以在蛋白質(zhì)組水平上識別新的細胞表面標(biāo)記組合见转，從而使流式細胞儀能夠捕獲新的細胞物種并對其進行功能評估。然而蒜哀，分配細胞功能到一個以前未描述的細胞類型將需要部署一個棘手的分析框架斩箫。此外，如果培養(yǎng)條件不優(yōu)化撵儿，分離的細胞往往會很快失去其表型和功能乘客，體外培養(yǎng)的肝細胞的去分化就是例證。因此淀歇，我們?nèi)绾伍_始探索新細胞類型的功能呢?
基于功能測定來驗證細胞身份是不切實際的寨典，那么預(yù)測細胞功能有可能嗎?基因本體論是一種常用的基于基因表達模式預(yù)測細胞功能和行為的方法。然而房匆，這種方法通常返回模糊的注釋耸成，因為基因表達不能直接轉(zhuǎn)化為細胞功能≡『瑁考慮到蛋白質(zhì)是細胞功能的關(guān)鍵效應(yīng)因子井氢，測量蛋白質(zhì)豐度可能是一個更準(zhǔn)確的預(yù)測因子。事實上岳链，機器學(xué)習(xí)方法已經(jīng)被用于基于組織特異性蛋白的功能來推斷細胞功能花竞。為了提高這些預(yù)測，定量蛋白質(zhì)定位和蛋白質(zhì)豐度(例如，通過空間蛋白質(zhì)組學(xué))無疑將被證明是有益的约急。在此背景下零远，基于免疫染色對56個人類細胞系的12003個蛋白構(gòu)建的蛋白質(zhì)表達高分辨率細胞圖譜是非常有價值的。同樣有前景的是機器學(xué)習(xí)算法厌蔽，它可以僅基于光學(xué)顯微鏡圖像來預(yù)測細胞中的蛋白質(zhì)表達和定位牵辣。
事實上，更廣泛地應(yīng)用機器學(xué)習(xí)來編織更全面的細胞表型圖譜奴饮，可能有助于推斷細胞功能和對細胞身份進行分類(Smith et al.纬向， 2018)。然而戴卜，在可能的情況下逾条，這些預(yù)測方法最終必須得到實驗證據(jù)的支持。
譜系：新的追蹤技術(shù)揭示了細胞的起源
到目前為止投剥，我已經(jīng)討論了一些可用于測量細胞表型和功能的關(guān)鍵工具师脂，以及它們?nèi)绾斡糜诙x細胞特性〗牵考慮這樣一種情況危彩，這些測量的組合揭示了以前未描述的新細胞類型。用預(yù)測工具給這種新細胞分配一些功能是可能的泳桦，理想情況下可以通過實驗來證實汤徽。盡管如此，要完全理解細胞標(biāo)識灸撰，就必須將其放在與其他細胞類的相互作用關(guān)系中谒府。從動態(tài)平衡狀態(tài)下的成年生物體快照構(gòu)建這樣一種細胞身份分類是具有挑戰(zhàn)性的，特別是在目前數(shù)據(jù)集稀少的情況下浮毯，我們?nèi)栽谂σ砸环N有意義的方式最好地整合它們完疫。相反，了解細胞身份的起源及其發(fā)育譜系债蓝，是一種強大而簡單的方法壳鹤，可以在一個復(fù)雜得多的層次結(jié)構(gòu)中定位細胞。至少饰迹，新的細胞種類可以和它最近的細胞聯(lián)系起來芳誓，從而為它在生物體中的作用提供進一步的線索。那么啊鸭，僅僅發(fā)育起源就能提供足夠的信息來定義細胞身份嗎?
譜系溯源锹淌，即鑒定來自單個細胞的所有后代，起源于惠特曼對無脊椎動物胚胎中細胞分裂和最終細胞命運的光學(xué)顯微鏡研究赠制。在這些早期研究的基礎(chǔ)上赂摆，秀麗隱桿線蟲被證明是一種特別強大的譜系追蹤模型，因為它的成像能力、相對較少的體細胞數(shù)量和不變性的細胞譜系烟号。事實上绊谭，通過非侵入性的實時成像技術(shù)，已經(jīng)為秀麗隱桿線蟲胚胎中的每個細胞構(gòu)建了完整的譜系樹汪拥，記錄了細胞是如何隨著發(fā)育的進展而潛能下降和專門化增加的达传。
隨著測序技術(shù)的發(fā)展，繪制直系祖先和未來細胞命運關(guān)系圖的新方法已經(jīng)出現(xiàn)喷楣。這源于基于DNA的條形碼方法趟大，在這種方法中鹤树，細胞被隨機遺傳DNA序列標(biāo)記(Lu等人铣焊，2011年)，后來發(fā)展為轉(zhuǎn)錄條形碼罕伯，允許克隆關(guān)系和細胞身份被并行讀取曲伊。這些早期的方法使克隆分析成為可能，也就是說追他，一個有祖先標(biāo)記的創(chuàng)始者細胞的所有后代都可以通過遺傳其完整的條形碼來識別坟募。然而，克隆后代之間的譜系關(guān)系不能用這些技術(shù)來繪制邑狸。
新的單細胞追蹤方法正在出現(xiàn)懈糯，以填補這一空白。例如单雾，用轉(zhuǎn)錄的條形碼進行連續(xù)的標(biāo)記可以構(gòu)建譜系樹赚哗。在另一種方法中，利用基于CRISPR/ cas9的基因組編輯將可變基因標(biāo)簽引入單個細胞硅堆。還有一種方法屿储，基于轉(zhuǎn)座子的TracerSeq (Wagner et al.， 2018)渐逃，利用Tol2轉(zhuǎn)座子酶隨機整合獨特的遺傳標(biāo)簽到單個細胞基因組中够掠。然后，通過連續(xù)的細胞分裂進行異步插入茄菊，就可以重建譜系樹疯潭。當(dāng)將TracerSeq應(yīng)用于斑馬魚的發(fā)育時，發(fā)現(xiàn)了會聚分化的證據(jù)面殖，即無性系不同的胚胎場產(chǎn)生相似的細胞類型(Wagner et al.袁勺， 2018)。相反畜普，一些與克隆相關(guān)的細胞向遠處分化期丰，支持了分化分化的說法。因此，譜系分析并不總是產(chǎn)生預(yù)期的樹形結(jié)構(gòu)钝荡，即來自不同胚胎來源的細胞可以匯聚在一個相似的身份上街立。這并不奇怪，因為經(jīng)典的秀麗隱桿線蟲譜系追蹤研究表明埠通，不同的譜系可以產(chǎn)生相似的神經(jīng)元類型(Sulston et al.赎离， 1983)。最近端辱，同樣的現(xiàn)象在小鼠發(fā)育中被提出梁剔，肌細胞由兩個收斂軌跡產(chǎn)生，神經(jīng)元由幾個軌跡產(chǎn)生(Cao等舞蔽，2019)荣病。然而，值得注意的是渗柿，在小鼠發(fā)育的研究中个盆，軌跡是通過計算方法推斷的，而不是基于真實數(shù)據(jù)朵栖。盡管如此颊亮，總的來說，我們必須記住這些趨同分化的例子陨溅，當(dāng)考慮在定義細胞身份單獨譜系的效用時终惑。
依靠譜系來促進細胞類型識別的另一個限制是它在人類發(fā)展的背景下的部署。在缺乏可用于繪制譜系關(guān)系的地面真實數(shù)據(jù)的情況下门扇，我們?nèi)绾瓮茢喑鲇幸饬x且準(zhǔn)確的細胞發(fā)展層次?追溯譜系追溯是一種相對簡單的實驗策略雹有，利用自然發(fā)生的遺傳變異來追溯無性系相關(guān)的細胞(Ludwig et al.， 2019)悯嗓，但這種方法規(guī)模有限件舵，不能生成詳細的譜系樹。作為一種替代方法脯厨，計算方法允許對scRNA-seq數(shù)據(jù)進行時間重構(gòu)铅祸。然而，最終的軌跡是推斷出來的合武，依賴于對中間細胞狀態(tài)的充分捕獲和采樣临梗。這可能是有問題的，特別是在追蹤人類細胞身份的起源時稼跳。在這里盟庞，哺乳動物發(fā)育的體外模型(Huch和Koo, 2015)可以為人類發(fā)育提供有價值的見解。另一種可能是利用非人類的靈長類模型汤善，進行跨物種比較來推斷譜系(Boroviak等什猖，2018)票彪。
總之，考慮到在人類中追蹤基本真相譜系的機會有限以及上述趨同分化的證據(jù)不狮，僅根據(jù)譜系來定義細胞身份可能無法提供準(zhǔn)確的細胞類型分類降铸。然而，結(jié)合譜系與表型和解剖特征可能是強大的摇零，特別是考慮到空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)現(xiàn)在已經(jīng)準(zhǔn)備好通過補充譜系樹的位置信息來生成命運圖推掸。
狀態(tài):相同的身份，不同的狀態(tài)
在前幾節(jié)中驻仅，我探討了細胞表型和功能的高分辨率快照以及細胞譜系如何用于定義細胞身份谅畅。細胞身份的第三個基本方面是“狀態(tài)”，它可以被描述為細胞表型的范圍噪服，由一個確定的細胞類型與其環(huán)境的相互作用產(chǎn)生毡泻。
T細胞就是一個典型的例子：這些細胞以不同的激活狀態(tài)存在，它們對不同的刺激做出反應(yīng)芯咧，但它們?nèi)匀槐３种鼈兊腡細胞特性牙捉。
事實上竹揍，細胞身份通常是穩(wěn)定的敬飒，通過身份指定轉(zhuǎn)錄因子的自動調(diào)節(jié)來維持。在這方面芬位，細胞身份可以被認(rèn)為是“硬布線”（hard-wired）无拗，盡管它是在定義的條件下重新編程。相反昧碉，細胞狀態(tài)可以被認(rèn)為是“軟柿子”英染，其中給定的細胞類型可以存在一系列微妙的不同狀態(tài)，這就提出了如何為之前未定義的細胞類型區(qū)分細胞標(biāo)識和狀態(tài)的問題被饿。例如四康，我們?nèi)绾文艽_信一個新的轉(zhuǎn)錄代表一個新的細胞類型，而不是一個未被識別的已知細胞類型?
由于細胞轉(zhuǎn)錄組快速調(diào)整以響應(yīng)環(huán)境條件的變化狭握，僅依靠基于scrna序列的技術(shù)可能不足以解決這些問題闪金。在這方面，探索細胞身份的遺傳论颅、表觀遺傳特征(由Ludwig和Bintu在2019年發(fā)表)可能提供一個更穩(wěn)定的細胞類型測量哎垦，允許身份從狀態(tài)中區(qū)分出來。例如恃疯，ATAC-seq(利用測序檢測轉(zhuǎn)座酶可達染色質(zhì))提供了染色質(zhì)可達性的信息漏设，現(xiàn)在可以應(yīng)用于單細胞分辨率(Cusanovich等人，2018)今妄。理想情況下郑口，“多基因組”測量將從同一個體細胞中收集(Cao等人鸳碧，2018)怀喉，揭示與相同表觀遺傳特征相關(guān)的不同轉(zhuǎn)錄狀態(tài)咆繁。然而，最終疗我，這些技術(shù)只提供了組織內(nèi)細胞表型的一個“快照”仔夺，身份和狀態(tài)之間的聯(lián)系很大程度上是推斷出來的琐脏，對與給定身份相關(guān)的狀態(tài)提供了很少的客觀測量。
為了直接測量細胞狀態(tài)缸兔，單細胞克隆或譜系圖可用于繪制不同細胞狀態(tài)的出現(xiàn)日裙。為了實現(xiàn)這一點，引入擾動將是必不可少的惰蜜。例如昂拂，最近的一些方法已經(jīng)采用了混合CRISPR/Cas9基因組編輯，將大量的遺傳擾動引入到細胞群體中抛猖，然后通過scRNA-seq或scac -seq來測量其影響格侯。這種方法可以被修改，使細胞暴露于一系列不同的環(huán)境干擾中财著，例如暴露于不同的細胞因子联四，在不同條件下跟蹤與克隆相關(guān)的細胞的特征，并將給定的細胞類型推入它們的全部潛在狀態(tài)撑教。
總之朝墩，這將提供反映不同細胞狀態(tài)的地面真實數(shù)據(jù)，這些不同的細胞狀態(tài)可能來自于對不同環(huán)境線索的響應(yīng)相同的細胞身份伟姐。使用這些方法收苏，我們還可以探索更極端的情況，即細胞被推過它們的邊界愤兵，進入不同的身份鹿霸。在這種情況下，譜系可能有助于區(qū)分身份的變化和狀態(tài)的戲劇性變化之間的界限秆乳∨呈螅總的來說，對于每一個細胞特性矫夷，我們都可以將它與它在特定條件下存在于給定狀態(tài)下的概率聯(lián)系起來葛闷，從而潛在地揭示了細胞特性和細胞狀態(tài)背后的分子調(diào)控。
視角
在這里双藕，我概述了細胞身份的三個支柱——表型(和功能)淑趾、譜系和狀態(tài)——每一個都包含了一套獨特和互補的測量方法，它們可以一起以一種系統(tǒng)和公正的方式來定義細胞身份忧陪。這種方法無疑將揭示新的細胞身份扣泊，可以放置在一個更大的細胞分類中近范，為他們的生理作用提供有價值的線索。
由于對體外培養(yǎng)體系的依賴延蟹，而體外培養(yǎng)體系并不能完全再現(xiàn)體內(nèi)的同類體系评矩，因此目前在人類環(huán)境中對該框架的全面應(yīng)用可能存在一定的局限性。然而阱飘，在這方面斥杜，繼續(xù)努力改進人體組織培養(yǎng)模型將證明是有益的×ば伲總之蔗喂，這三個細胞特性的支柱將支持高分辨率動態(tài)細胞圖譜的構(gòu)建，有望揭示控制細胞特性的分子調(diào)控新方面高帖，并為理解和操縱細胞的命運提供新的機會缰儿。這些努力提出了一些有趣的問題：
是否存在一個最小的觀察集合，可以用來普遍定義所有細胞類型和生物體的細胞身份?
這就引出了第二個問題：
我們需要從細胞中獲取什么信息才能從細胞的現(xiàn)狀預(yù)測它們的過去和未來?
這是特別令人興奮的散址，因為細胞身份的概率模型的構(gòu)建可以實現(xiàn)乖阵，例如，預(yù)測一個細胞的未來疾病狀態(tài)预麸，為疾病進展和診斷提供新的見解瞪浸。這些問題也與細胞命運重編程領(lǐng)域相關(guān)，至少师崎，我們將獲得一個高分辨率模板默终，以概括主要功能細胞類型的身份椅棺。一旦我們積累了關(guān)鍵數(shù)量的信息犁罩，就可以問：
細胞身份的景觀是連續(xù)的還是離散的?
如果細胞身份確實可以作為一個連續(xù)體存在，這就提供了穩(wěn)定短暫表型和創(chuàng)造新的細胞身份的機會两疚，賦予已知的細胞類型新的功能床估。
通過我們對定義細胞身份的不斷努力，我們離實現(xiàn)這些可能性更近了一步丐巫。
<單細胞時代 · 2021春節(jié)系列> 是參考學(xué)術(shù)或媒體文章整理而來，個人水平有限勺美，錯訛難免，還請讀者諸君批評指正赡茸。內(nèi)容均為個人觀點，不代表任何單位占卧，也不構(gòu)成就業(yè)或投資建議遗菠，圖片來自網(wǎng)絡(luò)，侵刪辙纬。
https://dev.biologists.org/content/146/12/dev169748
https://www.nature.com/articles/s12276-020-0409-x
https://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev-immunol-090419-020340
