11月5日凌晨，中国科学院动物研究所携手华大生命科学研究院、北京基因组研究所（国家生物信息中心），在全球顶尖学术期刊 《细胞》（Cell）上发表了最新研究成果，利用华大自主研发的“超广角百亿像素生命照相机”——时空组学技术，构建了全球首份多器官衰老时空图谱，增强了对衰老生物学机制的领会，找到了可用于衰老预警和评估的新型生物学标志物，并为进一步探索衰老的干预策略奠基了理论基础。
研究中，研究团队利用时空组学技术Stereo-seq对不同年龄小鼠的心脏、肝脏、脾脏、肺、小肠等9个器官进行了分析，最终形成了一张包含72个细胞类型的多器官衰老时空图谱。这些图谱不仅能“看到”不同细胞内基因的表达情况，还能精确定位每个细胞的位置，如同一部生命衰老的纪录片，展现了不同器官在不同年龄段的“模样”。
研究团队表示，通过多器官衰老时空图谱，科研人员可以如同“拍电影”般，清晰地记录下身体各个器官衰老的微观过程。
通过深入研究，研究团队提出了一个关键指标——“组织结构熵”，可以理解成组织/器官内混乱水平的量化指标。熵越高，器官内部就越混乱，就像一个原本有条不紊的房间，随同着时间的推进，逐渐变得杂乱无章。研究发现，9个器官中，海马体、脾脏、淋巴结和肝脏熵增最为明显。这意味着这些器官更容易衰老。
这是第壹次利用时空组学数据探讨组织熵增，结果表明，结构混乱会造成衰老组织的功能衰退。这对我们了解衰老如何影响组织微环境中的基因表达和细胞相互作用非常重要。
另外，这项研究还找到了一个潜在的延缓衰老的靶点——免疫球蛋白G（IgG）。研究团队发现，IgG会在衰老的“核心区域”（衰老敏感位点）周围大量聚集，就像“煽风点火”一样，加速周围细胞的衰老，尤其是诱导巨噬细胞和小胶质细胞进入促衰老状态，从而加剧组织衰老，并且不管在小鼠还是人体的衰老组织中，都观察到了IgG的升高，这表明IgG可能是衰老的一个重要驱动因素。
研究团队表示，这项研究让人们更深入地了解了衰老的机制，还为科学家提供了延缓衰老的潜在策略——通过精准干预IgG，降低其表达水平，或许就能减缓衰老的进程。
中国科学院动物研究所刘光慧研究员、华大生命科学研究院顾颖研究员、中国科学院北京基因组研究所张维绮研究员和中国科学院动物研究所曲静研究员为论文共同通讯作者。