幾乎所有細(xì)胞系統(tǒng)都具有異質(zhì)性，這有助于實(shí)現(xiàn)獨(dú)特功能以及提高存活率。深入了解單細(xì)胞在基因組、表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組水平上的異質(zhì)性對于理解其在健康和患病狀態(tài)下對生物體功能的影響至關(guān)重要。

然而，我們目前對不同細(xì)胞和組織類型的了解大部分來自批量分析，也就是同時分析數(shù)百到數(shù)百萬個細(xì)胞，這可能大大低估了細(xì)胞異質(zhì)性的真實(shí)圖譜。

得益于現(xiàn)代技術(shù)，我們現(xiàn)在可以進(jìn)行單細(xì)胞水平的分析，因此在理解細(xì)胞異質(zhì)性及其含義方面邁出了巨大的一步：

單細(xì)胞異質(zhì)性分析有助于清楚了解發(fā)育途徑（例如，干細(xì)胞如何做出命運(yùn)決定），有助于分化組織的發(fā)育和維持。這不僅對理解由于缺乏或錯誤的分化而導(dǎo)致的惡性腫瘤有重要意義，而且對再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其重要。

此外，眾所周知，腫瘤異質(zhì)性在癌癥進(jìn)展和臨床治療中起著至關(guān)重要的作用，是腫瘤治療抵抗和進(jìn)展的重要因素。通過在腫瘤單細(xì)胞水平上探索腫瘤異質(zhì)性，更好地理解腫瘤，有望大幅改善腫瘤的生存。除了腫瘤本身的異質(zhì)性之外，循環(huán)腫瘤細(xì)胞 (CTC) 內(nèi)的突變也會影響腫瘤治療的個體有效性。CTC 是指離開原發(fā)腫瘤進(jìn)入血流驅(qū)動轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞。