纽约洛克菲勒大学的科学家们制作了迄今为止最详细的细胞衰老图谱，对小鼠21个器官中约七百万个单细胞进行了分析。这项于2月28日发表在《科学》杂志上的研究揭示，衰老并非随机基因组退化的过程，而是一个由系统性信号驱动的协调生物程序，同时重塑全身的细胞群体。该研究由单细胞基因组学与群体动力学实验室负责人曹俊越领导，博士生陆子瑜担任第一作者。
研究团队采用了一种名为EasySci-ATAC的优化技术，这是一种单细胞染色质可及性测序方法，用于检测每个细胞内部的DNA包装方式。通过分析基因组中哪些区域处于开放状态并被积极读取，研究人员绘制了32只小鼠三个年龄组（从一个月到二十一个月龄）中每个细胞的功能状态图。该方法被证明效率极高，曹俊越指出，大多数大规模图谱项目需要数十个实验室，而他的团队仅用一个实验室就完成了全部工作。
该图谱确定了536种不同的细胞类型和1828种更精细的亚型，其中许多此前从未被鉴定过。大约四分之一的细胞类型随年龄增长显示出显著的群体变化，其中肌肉、肾脏和肺部细胞出现了最剧烈的下降。相反，随着动物年龄增长，免疫细胞在多个器官中急剧扩增，这一现象在雌性中尤为明显。研究人员发现，与衰老相关的所有细胞变化中约百分之四十具有性别依赖性，这一发现可能有助于解释为何自身免疫性疾病在女性中更为普遍。
最引人注目的发现之一是，相同的细胞状态在远端且不相关的器官中平行出现和衰退。这种协调的衰老模式表明，血液中的循环因子（如细胞因子和其他免疫信号分子）协调着全身的细胞变化，而非每个器官独立老化。该研究还挑战了关于衰老何时开始的传统认知，因为小鼠在五个月龄时某些细胞群体就已显示出可测量的下降，这大致相当于人类的中年阶段。
在分析的一百三十万个基因组区域中，约三十万个显示出与衰老相关的染色质可及性显著变化。其中约一千个改变在多种细胞类型中一致出现，指向与免疫信号传导、炎症和干细胞维持相关的共享调控程序。这些共享的脆弱基因组区域代表了潜在的治疗靶点，可能产生全身性的抗衰老效果，而非仅限于单个器官。
完整图谱已通过公共数据库epiage.net免费向全球研究界开放。该研究由美国国立卫生研究院资助，经费来自国家人类基因组研究所和国家衰老研究所。该领域的科学家们将这项工作描述为一项基础性资源，有望加速开发在临床症状出现之前检测生物学衰老的生物标志物，以及考虑到性别差异的精准医疗方法。
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