随着年龄增长，人类更容易受到癌症、心脏病和痴呆症等慢性疾病的威胁。与其逐一对抗这些疾病，科学家越来越关注一个更根本的问题，即能否减缓衰老本身。美国洛克菲勒大学的一项新研究为理解这一问题提供了重要线索。研究人员绘制了迄今最全面的一张哺乳动物衰老细胞图谱，系统揭示了不同器官中细胞随年龄变化的规律。相关成果发表于新一期《科学》杂志。
这张图谱系统展示了衰老如何影响哺乳动物体内21种组织中的数千种细胞亚型。
为完成这一研究，团队优化了一种名为单细胞ATAC-seq的技术，可通过分析DNA在细胞中的开放程度，判断基因是否处于活跃状态。他们对32只小鼠、21种器官中的近700万个细胞进行了分析。小鼠年龄分别为1个月（年轻成年）、5个月（中年）和21个月（老年）。
结果最终识别出1800多种细胞亚型，其中包括许多此前未被描述过的罕见细胞类型。他们发现，一些与衰老相关的变化在生命较早阶段就已开始出现。例如，在小鼠5个月大时，部分细胞群体数量已出现下降趋势。约1/4的细胞类型在年龄增长过程中出现明显增减。例如，一些肌肉和肾脏细胞数量明显下降，而多种免疫细胞则随年龄增加而扩张。
此外，不同器官之间的变化表现出明显同步性，类似的细胞状态会在多个组织中同时出现或减少。这一现象提示，体内可能存在通过血液循环传递的信号分子，在全身范围内协调衰老过程。
研究还发现显著的性别差异，约40%的衰老相关变化在雄性和雌性之间不同。例如，雌性在衰老过程中表现出更广泛的免疫系统激活，这一现象或许与女性更容易出现某些自身免疫疾病有关。
在分子层面，研究团队分析了约130万个基因组调控区域，其中约30万个区域在衰老过程中发生明显变化。约1000个变化同时出现在多种细胞类型中，许多与免疫反应、炎症以及干细胞维持相关。研究团队认为，这些“调控热点”可能是理解衰老机制和开发干预手段的重要突破口。
进一步比较既有研究后，团队发现免疫信号分子，即细胞因子，能诱导与衰老相似的细胞变化。研究团队推测，未来若能通过药物调节这些信号通路，或许能在多个器官层面减缓衰老相关过程。