激素是一类重要的化学信使，它们被分泌进入血液，并作用于远端靶组织，从而协调生长、生殖、代谢等基本生理过程。与激素产生或作用异常相关的疾病，如 1 型和 2 型糖尿病、肥胖症和甲状腺疾病等，影响着全球数百万人，其中许多目前缺乏治愈方法或有效的长期治疗方案。过去，人们对内分泌系统的理解主要来自传统内分泌腺体。近几十年来，越来越多的激素被发现，提示许多此前并不被认为具有内分泌功能的组织，如脂肪组织、肠道和免疫系统，也参与内分泌调节。 然而，传统内分泌研究多聚焦于单一激素、单一受体、单一靶器官或特定疾病。对于激素这类跨组织、长距离作用的信号分子而言，其究竟由哪些细胞产生、又作用于哪些细胞，不同组织之间如何通过激素信号相互交流，仍缺乏系统性的细胞层面认识。这也使得我们难以从整体上理解内分泌系统的运行逻辑，限制了对相关内分泌代谢疾病机制及潜在治疗靶点的深入探索。 为了应对这一难题，2026 年 5 月 28 日，剑桥大学代谢科学研究所 Sadaf Farooqi 教授和剑桥干细胞研究所 Sarah Teichmann 教授团队（共同一作费丽江、Isabel Huang-Doran）于《Science》在线发表文章 A Hormone Cell Atlas maps the human endocrine system at cellular resolution。该研究整合大规模单细胞与单核转录组数据，并结合人类激素及其受体数据库，绘制出迄今最全面、最精细的人类激素细胞图谱；预测了全身范围内哪些细胞会产生特定激素，以及这些激素作用于哪些细胞；同时描绘了远距离内分泌反馈环路，并在细胞类型分辨率下定位了与单基因内分泌和代谢疾病相关基因的表达位置（图 1）。该研究为系统探索激素作用提供了强大的全新框架，可作为内分泌疾病机制和生理研究的重要参考，并为治疗靶点的识别与验证提供指导。 图 1 激素细胞图谱的构建概览 具体而言，研究人员整合了来自 100 多项研究的单细胞与单核转录组数据，覆盖 47 种健康成人组织、1000 多名供体、1400 万个细胞和细胞核，以及约 2000 种细胞类型。同时，团队建立了一个由专家人工整理、包含 160 多种激素及其受体的数据库，并开发了新工具 hormone2cell。该工具将激素合成与接收信息转化为可计算框架，结合逻辑门思想、表达过滤和信号强度评分，从单细胞或单核数据中推断激素产生和激素接收细胞类型，为系统解析跨组织激素通讯提供了关键技术支撑（图 2）。 图 2 hormone2cell 工作流程示意图 图谱显示，激素信号远不止发生在胰腺、甲状腺、肾上腺和垂体等经典内分泌腺体中。免疫系统、脂肪组织、血管和心脏等传统上并不被认为具有典型内分泌功能的组织，也广泛参与激素信号传导，提示人类内分泌系统比过去认识的更加复杂和分散。 有趣的是，研究人员发现了激素信号与免疫功能之间此前未被充分认识的联系。例如，分泌素（secretin）这一经典肠道激素的基因，竟然在参与抗病毒免疫反应的浆细胞样树突状细胞（pDCs）中表达。进一步研究显示，在 COVID-19 相关数据以及模拟病毒感染后被激活的 pDCs 中，分泌素基因表达均升高，提示其可能参与人体对感染的反应（图 3）。这一发现拓展了人们对分泌素功能及激素-免疫互作的认识。 图 3 基于预测的人类分泌素在感染过程中发挥作用的假设模型 此外，激素细胞图谱也为研究激素类疗法、肥胖及罕见内分泌代谢病提供了新的线索。研究团队发现，肥胖治疗药物相关靶点 GLP1R 和 GIPR 在心脏的心肌细胞和起搏细胞中共同表达，提示这类药物可能对心脏产生直接影响。通过整合 9 个人类脂肪细胞数据集，研究还揭示了脂肪细胞在分化过程、不同解剖部位以及肥胖状态下的动态内分泌重塑。与此同时，团队绘制了 400 多个单基因内分泌和代谢疾病相关基因的表达图谱，预测了这些基因在不同组织中的表达位置，为理解罕见内分泌代谢病机制和探索潜在治疗方向提供了宝贵机会。 如果说人类细胞图谱回答的是「人体由哪些细胞组成」，那么激素细胞图谱进一步追问「这些细胞如何通过激素进行远距离对话」。作为一个开放且可扩展的资源，这一图谱不仅展示了人类内分泌系统的广度与复杂性，也为理解激素作用及其疾病相关性提供了一个强大的新框架。 人类细胞图谱共同创始人、本文共同通讯作者 Sarah Teichmann 教授指出：「这是一项理解激素如何调控全身各种人类细胞类型的重要进展。它也是人类细胞图谱计划如何在本世纪改变医学的又一个例子。」 知名内分泌领域临床专家、本文共同通讯作者 Sadaf Farooqi 教授表示：「我们预计，这项令人振奋的合作将为许多进一步研究铺平道路，推动我们理解激素如何控制代谢的各个方面。这些知识对于预防和治疗代谢疾病、改善相关患者的生活至关重要。」 剑桥大学代谢科学研究所 Sadaf Farooqi 教授和剑桥干细胞研究所 Sarah Teichmann 教授为文章的通讯作者，博士后费丽江和 Isabel Huang-Doran 为共同第一作者，其他合作方还包括英国桑格研究所、德国科隆大学、澳大利亚 QIMR Berghofer 医学研究所等。 原文链接： https://www.science.org/doi/10.1126/science.aeb2672 
