11月5日,中國(guó)科學(xué)院動(dòng)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(guó)家生物信息中心),在《細(xì)胞》上發(fā)表最新研究成果。該成果利用華大自主研發(fā)的時(shí)空組學(xué)技術(shù),構(gòu)建出全球首份多器官衰老時(shí)空?qǐng)D譜,并找到可用于衰老預(yù)警和評(píng)估的新型生物學(xué)標(biāo)志物,為進(jìn)一步探索衰老的干預(yù)策略奠定理論基礎(chǔ)。
科研團(tuán)隊(duì)選取了2、4、13、19和25月齡的小鼠(相當(dāng)于人類從青年到老年),利用時(shí)空組學(xué)技術(shù)對(duì)它們的心臟、肝臟、脾臟、肺、小腸等9個(gè)器官進(jìn)行了分析,最終形成一張包含72個(gè)細(xì)胞類型的多器官衰老時(shí)空?qǐng)D譜。
據(jù)了解,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(gè)細(xì)胞的位置,如同一部生命衰老的紀(jì)錄片,展現(xiàn)了不同器官在不同年齡段的“模樣”。
通過(guò)對(duì)這份多器官衰老時(shí)空?qǐng)D譜的深入研究,科研團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)——組織結(jié)構(gòu)熵。
科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),熵越高,器官內(nèi)部就越混亂,就像一個(gè)原本井井有條的房間,隨著時(shí)間的推移,逐漸變得雜亂無(wú)章,如同經(jīng)歷了歲月的洗禮。
研究還發(fā)現(xiàn),9個(gè)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。而熵的增加與細(xì)胞身份的喪失相關(guān),尤其是在組織結(jié)構(gòu)熵較高的區(qū)域,細(xì)胞身份喪失是衰老的常見特征。
這項(xiàng)研究還找到了一個(gè)潛在的延緩衰老的靶點(diǎn)——免疫球蛋白G(以下簡(jiǎn)稱IgG)。
科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),IgG會(huì)在衰老的“核心區(qū)域”(衰老敏感位點(diǎn))周圍大量聚集,從而加劇組織衰老。
根據(jù)研究,科研團(tuán)隊(duì)在發(fā)現(xiàn)小鼠和人體的衰老組織中觀察到IgG的升高,這表明IgG或是衰老的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)因素。與此同時(shí),研究還發(fā)現(xiàn)通過(guò)減少IgG,可以降低小鼠的衰老特征。這為延緩衰老提供了新的思路和靶點(diǎn)。