登顶珠峰采集数据，华大绘制全球首个人体免疫细胞图谱

登顶珠峰采集数据，华大绘制全球首个人体免疫细胞图谱

2024年4月18日，华大登山队和科研队伍进驻珠峰脚下，以自己为对象进行科研。从0海拔到8848米，他们采集了不同海拔高度下核心队员的脑认知、眼动、运动机能等表型数据，并获得了基因组、蛋白组、细胞组等多组学数据。不仅如此，华大智造基因测序仪DNBSEQ-G99、DNBSEQ-E25以及无线掌上超声等多款设备也在海拔5200米的“珠峰实验室”甚至是珠峰顶完成性能验证，刷新最高海拔运行纪录。

华大生命科学研究院主导的“珠峰行动计划”旨在通过多组学分析，揭示高海拔攀登过程中人体免疫系统和代谢的动态变化。研究团队对11名登山者在攀登过程中的五个关键点进行了系统性的样本分析，包含375722个免疫细胞的单细胞转录组测序，以及血浆中309种代谢物和717种复杂脂质的质谱检测。

研究团队成功绘制了登山者外周免疫细胞的单细胞图谱，并发现其免疫细胞的组成在登山过程中产生的显著变化。研究人员对主要免疫亚群进行了详细的亚聚类分析，探究了登山者在高海拔适应期与极端攀登期两个不同时期中免疫细胞比例、基因表达、功能通路和转录调控因子的动态变化。

结果表明，关键细胞亚群的功能特征发生了显著变化：在高海拔适应期，髓系细胞亚群中的炎症反应下调，而CD8+T细胞、γδT细胞等免疫效应增强；在极端高海拔攀登期间，炎症反应被激活。同时T细胞的效应功能受到抑制，而免疫细胞对缺氧和氧化应激的反应则显著增强。这些发现表明，人体在高海拔环境中可能可以通过复杂的免疫和代谢机制来适应极端条件。

值得关注的是，在极端高海拔攀登期间，一些免疫亚群中的糖酵解和抗氧化基因的表达显著上调，其中包括关键转录因子HIF1A和NFE2L2。这说明人体免疫细胞在极端高海拔环境中会经历代谢重编程，增强抗氧化能力，这对于维持免疫细胞的基本功能至关重要。

此外，研究人员还观察到谷氨酰胺和脂肪酸等血浆代谢物的增加，这些代谢变化可能是帮助登山者在高海拔环境中改善能量状态的重要机制。

这一发现不仅增进了我们对高海拔环境对人体影响的理解，也为未来的高海拔医学研究和登山者健康管理提供了宝贵的科学依据。与之形成鲜明对比的是，近期一项备受争议的商业登山计划正在珠穆朗玛峰展开：使用被体育界禁用的氙气，帮助登山者在一周内完成登顶。这一计划引发了对体育伦理和登山精神的深刻反思。

华大珠峰计划的成功实施，不仅展示了人类在极端环境下的适应机制，更为未来的高海拔医学研究开辟了新的道路。随着测序技术的不断进步，我们有理由相信，未来将会有更多关于人体极限适应性的科学发现，为登山者提供更加科学的健康保障。

这一研究通过多组学分析，系统揭示了高海拔登山不同阶段的人体免疫和代谢特征，不仅加深了人们对高海拔环境挑战下人体生理机能的理解，也将为高海拔医学研究及登山者健康管理提供重要科学依据。