科技日報訊 （記者張佳欣）隨著年齡增長，人類更容易受到癌癥、心臟病和癡呆癥等慢性疾病的威脅。與其逐一對抗這些疾病，科學家越來越關(guān)注一個更根本的問題，即能否減緩衰老本身。美國洛克菲勒大學的一項新研究為理解這一問題提供了重要線索。研究人員繪制了迄今最全面的一張哺乳動物衰老細胞圖譜，系統(tǒng)揭示了不同器官中細胞隨年齡變化的規(guī)律。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《科學》雜志。
這張圖譜系統(tǒng)展示了衰老如何影響哺乳動物體內(nèi)21種組織中的數(shù)千種細胞亞型。
為完成這一研究，團隊優(yōu)化了一種名為單細胞ATAC-seq的技術(shù)，可通過分析DNA在細胞中的開放程度，判斷基因是否處于活躍狀態(tài)。他們對32只小鼠、21種器官中的近700萬個細胞進行了分析。小鼠年齡分別為1個月（年輕成年）、5個月（中年）和21個月（老年）。
結(jié)果最終識別出1800多種細胞亞型，其中包括許多此前未被描述過的罕見細胞類型。他們發(fā)現(xiàn)，一些與衰老相關(guān)的變化在生命較早階段就已開始出現(xiàn)。例如，在小鼠5個月大時，部分細胞群體數(shù)量已出現(xiàn)下降趨勢。約1/4的細胞類型在年齡增長過程中出現(xiàn)明顯增減。例如，一些肌肉和腎臟細胞數(shù)量明顯下降，而多種免疫細胞則隨年齡增加而擴張。
此外，不同器官之間的變化表現(xiàn)出明顯同步性，類似的細胞狀態(tài)會在多個組織中同時出現(xiàn)或減少。這一現(xiàn)象提示，體內(nèi)可能存在通過血液循環(huán)傳遞的信號分子，在全身范圍內(nèi)協(xié)調(diào)衰老過程。
研究還發(fā)現(xiàn)顯著的性別差異，約40%的衰老相關(guān)變化在雄性和雌性之間不同。例如，雌性在衰老過程中表現(xiàn)出更廣泛的免疫系統(tǒng)激活，這一現(xiàn)象或許與女性更容易出現(xiàn)某些自身免疫疾病有關(guān)。
在分子層面，研究團隊分析了約130萬個基因組調(diào)控區(qū)域，其中約30萬個區(qū)域在衰老過程中發(fā)生明顯變化。約1000個變化同時出現(xiàn)在多種細胞類型中，許多與免疫反應(yīng)、炎癥以及干細胞維持相關(guān)。研究團隊認為，這些“調(diào)控熱點”可能是理解衰老機制和開發(fā)干預手段的重要突破口。
進一步比較既有研究后，團隊發(fā)現(xiàn)免疫信號分子，即細胞因子，能誘導與衰老相似的細胞變化。研究團隊推測，未來若能通過藥物調(diào)節(jié)這些信號通路，或許能在多個器官層面減緩衰老相關(guān)過程。
（責任編輯：蔡文斌）
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