中科院動物所攜手華大等機構構建全球首份多器官衰老時空圖譜

　　11月5日凌晨，中國科學院動物研究所攜手華大生命科學研究院、北京基因組研究所（國家生物信息中心），在全球頂尖學術期刊 《細胞》（Cell）上發表了最新研究成果，利用華大自主研發的“超廣角百億像素生命照相機”——時空組學技術，構建了全球首份多器官衰老時空圖譜，增強了對衰老生物學機制的理解，找到了可用于衰老預警和評估的新型生物學標志物，并為進一步探索衰老的干預策略奠定了理論基礎。

　　研究中，研究團隊利用時空組學技術Stereo-seq對不同年齡小鼠的心臟、肝臟、脾臟、肺、小腸等9個器官進行了分析，最終形成了一張包含72個細胞類型的多器官衰老時空圖譜。這些圖譜不僅能“看到”不同細胞內基因的表達情況，還能精確定位每個細胞的位置，如同一部生命衰老的紀錄片，展現了不同器官在不同年齡段的“模樣”。

　　研究團隊表示，通過多器官衰老時空圖譜，研究人員可以如同“拍電影”般，清晰地記錄下身體各個器官衰老的微觀過程。

　　通過深入研究，研究團隊提出了一個關鍵指標——“組織結構熵”，可以理解成組織/器官內混亂程度的量化指標。熵越高，器官內部就越混亂，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。研究發現，9個器官中，海馬體、脾臟、淋巴結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數據探討組織熵增，結果表明，結構混亂會導致衰老組織的功能衰退。這對我們了解衰老如何影響組織微環境中的基因表達和細胞相互作用至關重要。

　　此外，這項研究還找到了一個潛在的延緩衰老的靶點——免疫球蛋白G（IgG）。研究團隊發現，IgG會在衰老的“核心區域”（衰老敏感位點）周圍大量聚集，就像“煽風點火”一樣，加速周圍細胞的衰老，特別是誘導巨噬細胞和小膠質細胞進入促衰老狀態，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動因素。

　　研究團隊表示，這項研究讓人們更深入地了解了衰老的機制，還為科學家提供了延緩衰老的潛在策略——通過精準干預IgG，降低其表達水平，或許就能減緩衰老的進程。

　　中國科學院動物研究所劉光慧研究員、華大生命科學研究院顧穎研究員、中國科學院北京基因組研究所張維綺研究員和中國科學院動物研究所曲靜研究員為論文共同通訊作者。