中新社深圳11月5日電 (記者 索有為)中國科學(xué)院動物研究所攜手華大生命科學(xué)研究院、北京基因組研究所(國家生物信息中心)，于11月5日在全球頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)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(jī)”——時空組學(xué)技術(shù)，構(gòu)建了全球首份多器官衰老時空圖譜。
研究中，研究團(tuán)隊利用時空組學(xué)技術(shù)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(jìn)行了分析，最終形成了一張包含72個細(xì)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(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)情況，還能精確定位每個細(xì)胞的位置，如同一部生命衰老的紀(jì)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(tuán)隊提出了一個關(guān)鍵指標(biāo)——“組織結(jié)構(gòu)熵”，可以理解成組織/器官內(nèi)混亂程度的量化指標(biāo)。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(jié)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(xué)數(shù)據(jù)探討組織熵增，結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)混亂會導(dǎo)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(dá)和細(xì)胞相互作用至關(guān)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(tuán)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(fēng)點火”一樣，加速周圍細(xì)胞的衰老，特別是誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞進(jìn)入促衰老狀態(tài)，從而加劇組織衰老，并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(tuán)隊表示，這項研究讓人們更深入地了解了衰老的機(jī)制，還為科學(xué)家提供了延緩衰老的潛在策略——通過精準(zhǔn)干預(yù)IgG，降低其表達(dá)水平，或許就能減緩衰老的進(jìn)程。(完)