科技日?qǐng)?bào)訊 （記者張佳欣）隨著年齡增長(zhǎng)，人類(lèi)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(duì)抗這些疾病，科學(xué)家越來(lái)越關(guān)注一個(gè)更根本的問(wèn)題，即能否減緩衰老本身。美國(guó)洛克菲勒大學(xué)的一項(xiàng)新研究為理解這一問(wèn)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(dòng)物衰老細(xì)胞圖譜，系統(tǒng)揭示了不同器官中細(xì)胞隨年齡變化的規(guī)律。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《科學(xué)》雜志。

這張圖譜系統(tǒng)展示了衰老如何影響哺乳動(dòng)物體內(nèi)21種組織中的數(shù)千種細(xì)胞亞型。

為完成這一研究，團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了一種名為單細(xì)胞ATAC-seq的技術(shù)，可通過(guò)分析DNA在細(xì)胞中的開(kāi)放程度，判斷基因是否處于活躍狀態(tài)。他們對(duì)32只小鼠、21種器官中的近700萬(wàn)個(gè)細(xì)胞進(jìn)行了分析。小鼠年齡分別為1個(gè)月（年輕成年）、5個(gè)月（中年）和21個(gè)月（老年）。

結(jié)果最終識(shí)別出1800多種細(xì)胞亞型，其中包括許多此前未被描述過(guò)的罕見(jiàn)細(xì)胞類(lèi)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(kāi)始出現(xiàn)。例如，在小鼠5個(gè)月大時(shí)，部分細(xì)胞群體數(shù)量已出現(xiàn)下降趨勢(shì)。約1/4的細(xì)胞類(lèi)型在年齡增長(zhǎng)過(guò)程中出現(xiàn)明顯增減。例如，一些肌肉和腎臟細(xì)胞數(shù)量明顯下降，而多種免疫細(xì)胞則隨年齡增加而擴(kuò)張。

此外，不同器官之間的變化表現(xiàn)出明顯同步性，類(lèi)似的細(xì)胞狀態(tài)會(huì)在多個(gè)組織中同時(shí)出現(xiàn)或減少。這一現(xiàn)象提示，體內(nèi)可能存在通過(guò)血液循環(huán)傳遞的信號(hào)分子，在全身范圍內(nèi)協(xié)調(diào)衰老過(guò)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(guò)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(tuán)隊(duì)分析了約130萬(wàn)個(gè)基因組調(diào)控區(qū)域，其中約30萬(wàn)個(gè)區(qū)域在衰老過(guò)程中發(fā)生明顯變化。約1000個(gè)變化同時(shí)出現(xiàn)在多種細(xì)胞類(lèi)型中，許多與免疫反應(yīng)、炎癥以及干細(xì)胞維持相關(guān)。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些“調(diào)控?zé)狳c(diǎn)”可能是理解衰老機(jī)制和開(kāi)發(fā)干預(yù)手段的重要突破口。

進(jìn)一步比較既有研究后，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)免疫信號(hào)分子，即細(xì)胞因子，能誘導(dǎo)與衰老相似的細(xì)胞變化。研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，未來(lái)若能通過(guò)藥物調(diào)節(jié)這些信號(hào)通路，或許能在多個(gè)器官層面減緩衰老相關(guān)過(guò)程。