中國科學院動物研究所攜手華大生命科學研究院、北京基因組研究所(國家生物信息中心),於11月5日在全球頂尖學術期刊《細胞》(Cell)上發(fā)表了最新研究成果,該研究利用華大自主研發(fā)的「超廣角百億像素生命照相機」——時空組學技術,構建了全球首份多器官衰老時空圖譜。
研究中,研究團隊利用時空組學技術Stereo-seq對不同年齡小鼠的心臟、肝臟、脾臟、肺、小腸等9個器官進行了分析,最終形成了一張包含72個細胞類型的多器官衰老時空圖譜。這些圖譜不僅能「看到」不同細胞內(nèi)基因的表達情況,還能精確定位每個細胞的位置,如同一部生命衰老的紀錄片,展現(xiàn)不同器官在不同年齡段的「模樣」。
通過深入研究,研究團隊提出了一個關鍵指標——「組織結構熵」,可以理解成組織/器官內(nèi)混亂程度的量化指標。熵越高,器官內(nèi)部就越混亂,就像一個原本井井有條的房間,隨著時間的推移,逐漸變得雜亂無章。研究發(fā)現(xiàn),9個器官中,海馬體、脾臟、淋巴結和肝臟熵增最為明顯。這意味著這些器官更容易衰老。
這是首次利用時空組學數(shù)據(jù)探討組織熵增,結果表明,結構混亂會導致衰老組織的功能衰退。這對人們了解衰老如何影響組織微環(huán)境中的基因表達和細胞相互作用至關重要。
此外,這項研究還找到一個潛在的延緩衰老的靶點——免疫球蛋白G(IgG)。研究團隊發(fā)現(xiàn),IgG會在衰老的「核心區(qū)域」(衰老敏感位點)周圍大量聚集,就像「煽風點火」一樣,加速周圍細胞的衰老,特別是誘導巨噬細胞和小膠質(zhì)細胞進入促衰老狀態(tài),從而加劇組織衰老,並且無論在小鼠還是人體的衰老組織中,都觀察到了IgG的升高,這表明IgG可能是衰老的一個重要驅(qū)動因素。
研究團隊表示,這項研究讓人們更深入地了解了衰老的機制,還為科學家提供了延緩衰老的潛在策略——通過精準干預IgG,降低其表達水平,或許就能減緩衰老的進程。(中新社記者 索有為)