全面表征小鼠不同组织细胞的衰老特征

研究人员已经确定了衰老过程中的不同分子特征。利用TMS数据，他们在23种组织的76种细胞类型中鉴定了衰老依赖基因。然后，他们描述了这些基因的衰老行为，这些基因在所有细胞类型中都是共享的，并且特定于不同的组织细胞。

　　

研究人员在小鼠身上发现了衰老过程的分子特征，他们的研究结果发表在eLife杂志上。

他们的分析提供了哺乳动物不同组织中不同类型细胞衰老分子特征的最全面的表征之一，这将有助于衰老和相关课题的未来研究。

衰老导致主要器官的衰退，是许多疾病的主要危险因素，包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病。虽然先前的研究强调了衰老过程的不同特征，但潜在的分子和细胞机制仍然不清楚。

为了更好地理解这些机制，Tabla Muris财团创建了单细胞转录组数据集，称为Tabla Muris Senis（TMS）。TMS包含超过300000个来自雄性和雌性小鼠23个组织和器官的注释细胞。“这些细胞是从不同年龄的小鼠身上采集的，这使得这些数据成为研究不同组织和细胞类型衰老的遗传基础的巨大机会，”第一作者、哈佛大学波士顿分校流行病学系博士后研究员Martin Jinye Zhang说。最初的TMS研究主要探讨衰老的细胞中心效应，旨在描述不同组织中细胞类型组成的变化。在目前以基因为中心的研究中，Zhang和同事们重点研究了不同细胞类型衰老过程中基因表达的变化。

利用TMS数据，他们在23种组织的76种细胞类型中鉴定了衰老依赖基因。然后，他们描述了这些基因的衰老行为，这些基因在所有细胞类型中都是共享的，并且特定于不同的组织细胞。

“我们发现，以前和现在的研究以细胞为中心和以基因为中心的观点是互补的，因为在衰老过程中，基因表达可以在同一细胞类型内发生变化，即使组织中细胞的组成不会随时间而改变，”美国旧金山Chan-Zuckerberg Biohub生物信息学副主任Angela Oliveira Pisco解释道。“对许多共有的衰老基因的鉴定表明，在小鼠中存在一种协调的整体衰老行为。”

研究小组随后利用这种协调活动，根据整体衰老基因建立了单细胞衰老评分。这项新的高分辨率衰老评分显示，同一动物的不同组织细胞类型可能具有不同的衰老状态，揭示了不同类型细胞的不同衰老过程。

“综合起来，我们的结果提供了小鼠多种组织细胞类型的衰老基因特征，“美国斯坦福大学（Stanford University）生物医学数据科学助理教授、Chan Zuckerberg Biohub研究员James Zou总结道。“除了为衰老过程提供新的生物学见解外，这项工作还为相关领域的研究人员提供了全面的参考。”

Journal Reference:

1. Martin Jinye Zhang, Angela O Pisco, Spyros Darmanis, James Zou. Mouse aging cell atlas analysis reveals global and cell type specific aging signatures. eLife, 2021; 10 DOI: 10.7554/eLife.62293

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