▎药明康德内容团队编辑

衰老时,身体内各个器官的细胞会发生怎样的变化?除了白发与皱纹,我们有没有什么更精准的方法,来发现衰老的蛛丝马迹?

今天,顶尖学术期刊《自然》上连发两篇论文,为我们带来了洞见。这两篇论文以小鼠为模型,以高达“单细胞”的分辨率,建立了其衰老的转录组图谱,并找到了在不同的器官中,衰老在分子层面上带来的特殊变化。

在第一篇论文中,科学家们在小鼠的23种不同的器官与组织里头,进行了单细胞的转录组分析,时间覆盖小鼠的整个生命周期。研究发现,在多个不同的器官和细胞类型中,随着小鼠的衰老,不但细胞出现了特异性的变化,而且一些器官的细胞组成还出现改变。

使用这些数据,研究人员们详尽地分析了衰老的多个特征,譬如衰老细胞的产生、基因组的不稳定性、以及免疫系统的变化等。该论文摘要也指出,这让我们从多种组织类型与细胞类型中,一窥衰老带来的具体影响。

在第二篇论文里,科学家们对小鼠的17种器官进行了RNA的测序分析,也分析了它们的血浆蛋白质组。同样,这些数据覆盖了小鼠的整个生命周期。与第一篇论文的数据进行整合后,科学家们又找到了在衰老过程中发生的基因表达变化。

经过进一步的划分,这些基因依照其功能,被分为影响细胞外基质调控,未折叠蛋白结合,线粒体功能,以及炎症/免疫反应等几大类。值得注意的是,即便组织类型有所区别,这几类基因的表达情况是类似的,仅在表达的幅度和开始变化的时间上有所区别。这些基因的表达变化,也的确会造成血浆中特定蛋白的水平变化。

而值得一提的是,随着小鼠的变老,分泌抗体的浆细胞会浸润多种器官,出现在肾脏、心脏、肝脏、肌肉、脂肪、肺部、以及胸腺里。而在通常情况下,这些细胞一般不会出现在这些地方。此外,进入中年后,小鼠的免疫细胞也会在脂肪组织内得到广泛激活。这些研究均表明衰老与免疫有着千丝万缕的关系。

图片来源:Pixabay

综合来看,这些研究表明在小鼠的体内,衰老其实是一个“不同步”的过程。一部分器官会先老起来,另一部分会晚点变老,这是一个全新的发现。而脂肪组织,则是出现衰老的首要部位之一。这些发现对我们理解衰老过程,提供了宝贵的洞见。

参考资料:

[1] Almanzar, N., Antony, J., Baghel, A.S. et al. A single-cell transcriptomic atlas characterizes ageing tissues in the mouse. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2496-1

[2] Schaum, N., Lehallier, B., Hahn, O. et al. Ageing hallmarks exhibit organ-specific temporal signatures. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2499-y

[3] New CZ Biohub Research Advances Understanding of Aging, Retrieved July 15, 2020, from https://www.businesswire.com/news/home/20200715005177/en

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