Группа из Rockefeller University представила самый подробный на сегодня клеточный атлас старения млекопитающих; работа опубликована в Science. Под руководством Junyue Cao с существенным вкладом аспиранта Ziyu Lu исследователи оптимизировали single-cell ATAC-seq, метод для картирования доступности ДНК в отдельных клетках, и применили его в широком масштабе.
Команда профилировала почти 7 миллионов единичных клеток из 21 органа у 32 мышей трёх возрастов: один месяц (молодой взрослый), пять месяцев (средний возраст) и 21 месяц (пожилой). В результате было выявлено более 1 800 подтипов клеток, включая многие ранее неописанные редкие типы. Около четверти всех типов показали значительные изменения в популяции: ряд мышечных и почечных клеток резко сократился, тогда как иммунные популяции расширились. Многие изменения начинались уже к пяти месяцам, что указывает на то, что старение является продолжением процессов развития, а не чисто поздним событием.
Учёные также отметили синхронность возраст‑ассоциированных сдвигов в разных органах, что предполагает роль координирующих сигналов, например циркулирующих факторов в крови. Обнаружены сильные половые различия: около 40% изменений при старении различались у самцов и самок, при этом у самок отмечалась более широкая иммунная активация. Анализ 1,3 миллиона регионов генома выявил около 300 000 участков с изменённой доступностью, примерно 1 000 из которых встречались во многих типах клеток и были связаны с иммунной функцией, воспалением и поддержанием стволовых клеток. Сопоставление с предыдущими работами показало связь с действием цитокинов, и авторы выдвигают гипотезу, что препараты, модулирующие цитокины, могут замедлить координированное старение. Полный атлас доступен на epiage.net.
Сложные слова
- атлас — подробная карта или сбор данных о чём-либо
- доступность — насколько легко считывается или открыта ДНКдоступности
- подтип — менее крупная разновидность основного типа клетокподтипов
- популяция — группа клеток одного типа в тканипопуляции
- синхронность — одновременное появление изменений в разных местах
- цитокин — молекула в крови, влияющая на иммунитетцитокинов
- модулировать — изменять действие какого-либо биологического процессамодулирующие
- стволовая клетка — клетка, дающая начало другим типам клетокстволовых клеток
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Почему авторы считают, что старение может быть продолжением процессов развития, а не только поздним событием?
- Какие аргументы за и против использования препаратов, модулирующих цитокины, чтобы замедлить старение?
- Как учёные и клиницисты должны учитывать половые различия в старении при планировании исследований и лечения?