衰老，是每個人都無法避免的人生課題。有的人老得快，有的人老得慢，甚至同一個人的不同器官，衰老的速度還不一樣。我們渴望青春永駐，卻無奈歲月無情。如何活得更長、活得更好，成了每個人的必修課。

最近，一項重磅研究讓我們看到了延緩衰老的曙光。

北京時間2024年11月5日，中國科學(xué)院動物研究所攜手華大生命科學(xué)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(xué)術(shù)期刊 《細胞》（Cell）上發(fā)表了最新研究成果，利用華大自主研發(fā)的“超廣角百億像素生命照相機”——時空組學(xué)技術(shù)，構(gòu)建了全球首份多器官衰老時空圖譜，增強了對衰老生物學(xué)機制的理解，找到了可用于衰老預(yù)警和評估的新型生物學(xué)標志物，并為進一步探索衰老的干預(yù)策略奠定了理論基礎(chǔ)。

Cell官網(wǎng)截圖

像拍電影一樣，記錄器官衰老過程

想象一下，如果能像拍電影一樣，清晰地看到身體各個器官衰老的微觀過程，那該多神奇！這項研究就做到了這一點。

研究團隊選取了2、4、13、19和25月齡的小鼠（相當于人類從青年到老年），利用時空組學(xué)技術(shù)Stereo-seq對它們的心臟、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(nèi)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(xiàn)了不同器官在不同年齡段的“模樣”。

器官衰老的“晴雨表”：熵增和細胞身份喪失

通過對這份多器官衰老時空圖譜的深入研究，研究團隊提出了一個關(guān)鍵指標——“組織結(jié)構(gòu)熵”，我們可以把它理解成組織/器官內(nèi)混亂程度的量化指標。熵越高，器官內(nèi)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，如同經(jīng)歷了歲月的洗禮。研究發(fā)現(xiàn)，9個器官中，海馬體、脾臟、淋巴結(jié)和肝臟熵增最為明顯。這意味著這些器官更容易衰老。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，熵的增加與細胞身份的喪失相關(guān)，尤其是在組織結(jié)構(gòu)熵較高的區(qū)域。細胞身份喪失是衰老的常見特征。就像一個優(yōu)秀的士兵，隨著年齡增長，忘記了自己的職責和技能，無法再有效地完成任務(wù)。同樣，細胞也會隨著衰老而喪失其原有的功能，導(dǎo)致器官功能下降。

這是首次利用時空組學(xué)數(shù)據(jù)探討組織熵增，結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)混亂會導(dǎo)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(huán)境中的基因表達和細胞相互作用至關(guān)重要。

延緩衰老的曙光：精準干預(yù)IgG

更令人振奮的是，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(fā)現(xiàn)，IgG會在衰老的“核心區(qū)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(dǎo)巨噬細胞和小膠質(zhì)細胞進入促衰老狀態(tài)，從而加劇組織衰老。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(qū)動因素。而更重要的是，研究發(fā)現(xiàn)，通過減少IgG，可以降低小鼠的衰老特征！這為延緩衰老提供了新的思路和靶點。

這項研究的意義在于，它不僅讓我們更深入地了解了衰老的機制，還為我們提供了延緩衰老的潛在策略——通過精準干預(yù)IgG，降低其表達水平，或許就能減緩衰老的進程。