Công trình do Đại học Rockefeller công bố trên Science cung cấp atlas toàn diện về lão hóa tế bào ở động vật có vú. Nhóm phân tích gần 7 triệu tế bào riêng lẻ lấy từ 21 cơ quan của 32 con chuột ở ba độ tuổi: một tháng (trưởng thành trẻ), năm tháng (trung niên) và 21 tháng (cao tuổi). Để đạt quy mô này, Junyue Cao và nghiên cứu sinh Ziyu Lu đã tối ưu hóa phương pháp single-cell ATAC-seq, một kỹ thuật cho biết những vùng DNA đang mở và có thể đọc được trong từng tế bào.
Nhóm mô tả hơn 1.800 phân loại tế bào phụ, trong đó nhiều loại hiếm chưa từng được ghi nhận. Khoảng một phần tư các loại tế bào cho thấy biến động dân số đáng kể: một số tế bào cơ và thận giảm mạnh, còn tế bào miễn dịch tăng. Nhiều thay đổi bắt đầu từ độ tuổi trung niên, gợi ý rằng lão hóa tiếp nối các quá trình phát triển thay vì chỉ xuất hiện ở cuối đời.
Các thay đổi liên quan tuổi thường xuất hiện đồng bộ giữa các cơ quan, ám chỉ vai trò của các tín hiệu điều phối như yếu tố tuần hoàn trong máu. Nhóm cũng thấy khác biệt giới tính mạnh: khoảng 40% các thay đổi liên quan lão hóa khác nhau giữa con đực và con cái, với con cái có kích hoạt miễn dịch rộng hơn khi lão hóa.
Ở mức bộ gen, họ khảo sát 1,3 triệu vùng và phát hiện khoảng 300.000 vùng thay đổi độ truy cập theo tuổi, trong đó khoảng 1.000 vùng thay đổi trên nhiều loại tế bào liên quan tới miễn dịch, viêm và bảo tồn tế bào gốc. So sánh với công trình trước, nhóm thấy cytokine có thể kích hoạt nhiều thay đổi tương tự, và Cao giả thuyết rằng thuốc điều chỉnh cytokine có thể làm chậm quá trình lão hóa có tính phối hợp. Atlas đầy đủ có sẵn tại epiage.net.
Từ khó
- atlas — bản đồ tổng hợp về dữ liệu sinh học
- bộ gen — toàn bộ vật liệu di truyền của sinh vật
- độ truy cập — mức độ DNA có thể được đọc
- cytokine — protein tín hiệu của hệ miễn dịch
- tín hiệu điều phối — tác nhân truyền thông tin giữa các cơ quan
- kích hoạt — làm tế bào hoặc gen hoạt động
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Tác giả nói nhiều thay đổi bắt đầu từ độ tuổi trung niên. Theo bạn, điều này có thể ảnh hưởng thế nào đến chiến lược phòng ngừa bệnh liên quan tuổi?
- Nhóm nghiên cứu gợi ý thuốc điều chỉnh cytokine có thể làm chậm lão hóa phối hợp. Bạn thấy lợi và hại nào khi thử can thiệp như vậy trên người?
- Vì sao các thay đổi liên quan tuổi lại có thể xuất hiện đồng bộ giữa nhiều cơ quan? Hãy nêu hai nguyên nhân khả dĩ.
Bài viết liên quan
Phân biệt đối xử hàng ngày ảnh hưởng tới hệ miễn dịch
Nghiên cứu trên người lớn Mỹ tuổi 50+ cho thấy trải nghiệm phân biệt đối xử hằng ngày liên quan đến dấu hiệu thay đổi hệ miễn dịch. Các nhà khoa học tìm thấy tăng tế bào miễn dịch biệt hóa giai đoạn cuối và kêu gọi thêm nghiên cứu.