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5月24日，干細胞領域權威國際期刊《細胞·干細胞》刊登了我國學者歷時5年的研究成果，中國科學院動物研究所劉光慧研究組、曲靜研究組和中國科學院北京基因組研究所張維綺研究組通過對21萬個單細胞進行測序與解析，找到了年輕血液中能夠部分扭轉(zhuǎn)“衰老”的關鍵因子。

2000年以來，《自然》等國際期刊相繼刊登年輕的小鼠血液促進年老小鼠部分組織器官年輕化的研究，引發(fā)熱議。年輕血液能夠逆轉(zhuǎn)衰老的研究被認為始于西方的吸血鬼不老傳說，但研究發(fā)現(xiàn)的“年輕因子”及“返老還童”的現(xiàn)象此前未有系統(tǒng)機制層面的證實。

“此前的相關研究大多只展示了現(xiàn)象，對本質(zhì)機理的揭示還不夠深入。”5月26日，論文共同第一作者、中國科學院動物所、北京干細胞與再生醫(yī)學研究院研究員馬帥告訴科技日報記者，將傳說拉入到現(xiàn)實關鍵是找到科學證據(jù)，歸根結底要回答年輕血液怎么讓衰老細胞響應、如何響應的?

是傳說還是科學?用科學結論說話

尋找“年輕因子”有如大海撈針，聯(lián)合研究團隊決定從“一磚一瓦”做起，把整個“溯源圖”做出來。在這項研究中，研究者創(chuàng)造了3種“異體共生”的老鼠。“我們通過對不同的兩只老鼠進行手術，將它們的身體‘串聯(lián)’到一起，形成三種組合，分別是‘少少’‘少老’‘老老’組合。”論文共同第一作者、首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院研究員王思解釋，“飼養(yǎng)5周后，‘少老’組合的年輕和年老個體已經(jīng)受到相互血液的影響，我們分別從它們的身體里分離了7種組織器官的細胞，與另兩組進行對照比較，并進行深入解析。”

“年輕細胞和年老細胞在‘異生共體’中會‘互相串門’，如果沒有提前標記，在取樣時會分不清它是年輕鼠的還是老年鼠的。”王思說。

為了更嚴謹?shù)亟馕?，老年老鼠的年輕化是由自身細胞的逆轉(zhuǎn)，還是沿著循環(huán)系統(tǒng)跑來的年輕細胞，研究團隊有預見地進行了基因分型，使細胞來源一目了然。

歷時5年，對21萬個細胞進行高質(zhì)量分析

對單個細胞進行解析、在單個分子水平進行“流調(diào)”、對因子效果的動物驗證……這些使得年輕因子的發(fā)現(xiàn)成為一個繁雜、龐大的工程。

“歷時5年，我們的研究對21萬個高質(zhì)量細胞進行了逐一分析，并將其分為上百個細胞類型。”馬帥說，“復雜的生物信息學分析也讓我們發(fā)現(xiàn)了多個介導年輕干細胞衰老，以及衰老干細胞年輕化的關鍵效應分子與信號通路。”

研究最直接的收獲是首次發(fā)現(xiàn)了2個特別的年輕促進因子。張維綺解釋，“這提示我們，用發(fā)現(xiàn)的因子處理造血干細胞或可幫助造血干細胞‘年輕化’，進而延緩造血系統(tǒng)、甚至整個機體的老化。”

第三軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院(陸軍特色醫(yī)學中心)神經(jīng)內(nèi)科主任王延江教授對工作的龐雜艱巨和頗豐收獲印象深刻，研究工作從系統(tǒng)水平解析了跨器官、多個維度的單細胞轉(zhuǎn)錄組圖譜，集納了大量的重要數(shù)據(jù)資源。

這一工作更深遠的影響在于其獲得的數(shù)據(jù)和資源將納入到中國學者發(fā)起的“衰老地圖數(shù)據(jù)庫(Aging Atlas)”中。同濟大學生命科學與技術學院副院長岳銳教授對此表示期待，這一精彩工作為年輕化機制提供了寶貴的單細胞數(shù)據(jù)資源，同時為干預和延緩機體衰老提供了一系列潛在新靶點。

數(shù)據(jù)顯示，“衰老地圖數(shù)據(jù)庫”自建立后兩年間獲得了來自76個國家研究學者14萬次的網(wǎng)頁訪問。來自美國、加拿大、英國等國的衰老相關數(shù)據(jù)也在陸續(xù)納入該數(shù)據(jù)庫。

“我們希望數(shù)據(jù)的豐富和匯集能夠利用大數(shù)據(jù)驅(qū)動的分析，挖掘更多衰老相關的科學機制，為進一步干預衰老提供理論支撐。”張維綺補充道。(科技日報記者 張佳星)