标题：身体真正衰老的方式：跨21个器官的700万个细胞图谱
副标题：一个包含700万个细胞的图谱揭示，衰老是一个同步、全身性的过程，或许终于可以通过靶向疗法触及。
日期： 2026年2月28日
来源： 洛克菲勒大学
摘要： 科学家构建了一个庞大的细胞图谱，展示了衰老如何重塑人体21个器官。研究近700万个细胞后发现，衰老比预期更早开始，并以协调的方式在全身展开。约四分之一的细胞类型数量随时间变化，其中许多变化在男性和女性之间存在差异。研究还强调了可能成为抗衰老疗法靶点的共享遗传“热点”。
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随着年龄增长，患癌症、心脏病和痴呆等严重疾病的风险会升高。多年来，研究人员一直在单独应对这些疾病。如今，许多科学家退后一步，提出了一个更广泛的问题：与其逐一治疗疾病，能否通过延缓衰老过程同时降低多种疾病的风险？要回答这个问题，首先需要理解是什么触发了伴随年龄增长而来的生物学变化。
一项发表在《科学》杂志上的新研究以前所未有的细节展示了这一过程。洛克菲勒大学的研究人员构建了迄今为止最详细的图谱，展示了衰老如何影响21种哺乳动物组织中数千种细胞亚型。通过检查来自不同年龄段小鼠的近700万个单个细胞，研究团队识别出哪些细胞最容易随时间受损，以及哪些因素可能导致了它们的衰退。
“我们的目标不仅仅是了解衰老改变了什么，而是弄清楚为什么改变，”单细胞基因组学与群体动力学实验室主任曹俊越（Junyue Cao）说。“通过绘制细胞和分子层面的变化，我们可以识别衰老的驱动因素。这为针对衰老过程本身的干预措施打开了大门。”
最令人惊讶的发现之一是，许多与年龄相关的变化在多个器官中同步发生。研究人员还发现，近一半的变化在男性和女性之间有所不同。
跨21个器官的庞大细胞普查
为了在如此大的规模上绘制衰老图谱，曹俊越的团队——由研究生陆子余（Ziyu Lu）领导——改进了一种称为单细胞ATAC-seq的方法。这种方法观察DNA在每个细胞内部的包装方式，揭示基因组的哪些区域是可访问和活跃的，这是细胞状态和功能的关键指标。
研究人员将这项技术应用于从32只小鼠的21个器官中提取的数百万个单个细胞，这些小鼠处于三个年龄段：一个月大（年轻成年）、五个月大（中年）和21个月大（老年）。
“令人瞩目的是，整个图谱是由一名研究生独立完成的，”曹俊越说。“大多数这样的大型图谱需要由数十个实验室组成的大型联合体来完成，但我们的方法比其他方法高效得多。”
实验室总共识别出超过1800种不同的细胞亚型，其中包括许多此前从未被完整描述的稀有类群。研究团队随后追踪了这些细胞数量如何在小鼠从青年到中年再到老年过程中变化。
早期且协调的细胞变化
几十年来，科学家一直认为衰老主要改变了细胞的功能，而不是每种细胞的数量。这项新分析挑战了这一观点。大约四分之一的细胞类型在丰度上显示出显著变化。某些肌肉和肾脏细胞群体急剧减少，而免疫细胞则大幅增加。
“这个系统比我们想象的动态得多，”曹俊越说。“而且这些变化中的一些开始得令人惊讶地早。到五个月大时，一些细胞群体已经开始减少。这告诉我们，衰老不仅仅是晚年才发生的事情；它是一个持续发展的过程。”
同样令人惊讶的是这些变化的同步性。相似的细胞状态在不同器官中同时上升和下降。这种模式表明，共享的信号——可能是血液中循环的因子——有助于协调全身的衰老过程。
该研究还揭示了男性和女性之间的显著差异。大约40%与衰老相关的变化因性别而异。例如，女性在衰老过程中显示出更广泛的免疫激活。
“这或许可以解释女性自身免疫性疾病患病率更高的原因，”曹俊越推测道。
遗传热点与未来的抗衰老疗法
除了计算细胞群体的变化外，研究人员还检查了这些细胞内DNA可访问区域如何随时间变化。在分析的130万个基因组区域中，约有30万个显示出显著的衰老相关改变。其中约1000个变化出现在许多不同类型的细胞中，强化了共同生物学程序驱动全身衰老的观点。许多这些共享区域与免疫功能、炎症或干细胞维持相关。
“这挑战了衰老只是随机基因组衰退的观点，”曹俊越说。“相反，我们看到了特定的调控热点——这些区域特别脆弱——如果我们想了解衰老过程的驱动因素，这正是我们应该研究的区域。”
当团队将他们的发现与早期研究进行比较时，他们发现名为细胞因子的免疫信号分子可以触发在衰老过程中观察到的许多相同细胞变化。曹俊越建议，设计用于调节这些细胞因子的药物可能潜在地减缓多个器官中的协调衰老过程。
“这实际上是一个起点，”曹俊越说。“我们已经识别出脆弱的细胞类型和分子热点。现在的问题是我们能否开发出针对这些特定衰老过程的干预措施。我们的实验室已经在进行下一步研究。”
完整的衰老图谱已在epiage.net上向公众开放。
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