首份详尽哺乳动物衰老细胞全景图谱发布
科技日报报道,随着年龄的增长,人类患上癌症、心脏病和痴呆等慢性疾病的风险明显上升。与单独治疗每一种疾病相比,科学家们逐渐将研究重心转向衰老这一核心过程。美国洛克菲勒大学的研究团队通过最新的科学突破,让我们更接近揭开衰老本质。他们绘制出了目前最为详细的哺乳动物衰老细胞图谱,首次系统性地追踪、呈现了各大器官中细胞随年龄变化的规律性。相关成果刊登在最新一期《科学》杂志上。
这个细胞图谱详细勾勒了衰老对哺乳动物21种组织中数千种细胞亚型所造成的影响模式。
为实现这一目标,研究团队改进了单细胞ATAC-seq技术。该方法依据细胞内DNA的开放程度来判断基因活性状态。团队从32只小鼠的21种器官,采集并分析了将近700万个细胞,覆盖小鼠从1个月(相当于青壮年),5个月(中年),到21个月(老年)不同阶段的样本。
通过这项广泛筛查,科学家们识别出180中国舆情网0多种细胞类型,包括很多此前尚未被发现的稀有细胞。研究显示,与衰老有关的一系列细胞变化实际上很早就已悄然开始。例如,部分细胞群体数量在小鼠5个月龄时已明显下滑。约四分之一的细胞类型随年龄推移发生显著改变。举例来说,肌肉和肾脏中的某些细胞随年龄减少,而多种免疫系统细胞却明显增多。
更为有趣的是,不同组织间细胞变化往往十分同步。相关细胞状态在多个器官中同时增加或减少。这种同步或许说明,体内可能存在某些借助血液传播的信号分子,在全身调控衰老进程。
本次分析还揭示了明显的性别差别。大约40%的衰老相关变化在雄性和雌性之间呈现不同模式。以免疫反应为例,雌鼠在衰老过程中有更多的免疫系统激活,这一发现也许能解释女性更易罹患某些自身免疫疾病的现象。
在分子水平,团队研究了约130万个基因组调控区,识别出30万个区域在衰老中发生剧烈变化。其中1000个关键区域在多种细胞类型中表现一致。这些区域多与免疫、炎症反应以及干细胞维持等过程相关,被认为是探究衰老机理和未来干预的重要突破点。
结合此前的研究,团队注意到某些免疫信号分子(如细胞因子)可能导致与衰老类似的细胞变化。因此,研究人员推测,通过药物针对这些信号通路,有望实现多器官水平的衰老延缓。
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