數以萬計的女性眼瞼細胞"揭示了衰老的秘密
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11月25日,中國科學家在"發育細胞"雜志上發表了一篇研究論文,稱他們用目前最精確的生物技術回答了這個關鍵問題。
我們對35678個眼瞼皮膚細胞進行了測序,獲得了大約530 GB的數據。"本文作者之一、中國科學院北京基因組研究所研究員張偉琪告訴"科技日報",他們與中國科學院動物學研究所的劉廣會和曲晶合作,對單細胞測序得到的基因表達數據進行了分析,并從數萬個細胞中發現了年輕皮膚細胞與老化皮膚細胞之間的分子差異。鎖定了決定你是否年輕的關鍵因素。
眼皮包含你年齡的秘密
張偉琪解釋說,在衰老過程中,眼瞼是最明顯的,眼瞼皮膚的老化是整個身體衰老的"先鋒"和"縮影"。
一些研究表明,人工智能人臉識別模型包括眼睛皮膚識別模型,該模型可以通過人臉識別方法更準確地預測人的年齡。"張偉奇說。
正因為如此,研究小組在許多人類細胞中選擇了人類眼瞼細胞作為研究對象。我們的樣本來自整形手術中的雙眼皮手術。"張偉琪說,這使得衰老研究可以直接在人體細胞上進行,而之前的研究大多是以實驗動物為基礎,因此很難準確揭示人體衰老的規律。
從年輕人、中老年人和老年人中獲取眼瞼皮膚樣本需要很長時間。"通過傳統的染色方法,我們證明了這些皮膚細胞存在明顯的年齡差異。"張偉琪說,這三個年齡組的細胞在表皮厚度、真皮膠原密度等方面都有一系列的老化變化。
單細胞測序"映射"老化因子
近年來,單細胞測序技術的準確性日益提高,人們可以利用這一技術來了解一個小細胞中正在發生的事情。
當這些細胞聚集在一起時,它們會聚成一張覆蓋細胞中所有基因表達的地圖。地圖由每個細胞的信息、大數據組成,任何細胞的"異常運動"都可以被察覺。
單細胞技術可以發現人類皮膚老化過程中細胞和分子水平的變化,研究人員已經繪制了不同年齡不同皮膚細胞類型的基因表達圖譜。
各種皮膚細胞,包括表皮基底層細胞、棘細胞、顆粒細胞、黑素細胞、真皮細胞等,都有自己的"肖像"。張偉奇說,"就像人臉識別使用人臉信息大數據一樣,細胞"肖像"用分子表達。
我們發現表皮干細胞豐富的基底細胞是個體中最多樣化的。"張偉奇說,干細胞的狀態與幼齡密切相關,表皮的基底細胞因其高度的異質性而被劃分為6個細胞亞群。
資料分析顯示,中年人(40歲以上)及長者(約70歲)的皮膚特征較長者(約70歲)更相似,而青年組(約20歲)的皮膚細胞特征則有顯著差異。
這表明眼睛的皮膚在中年時已經褪色和衰老。雖然肉眼看不到,但基因表達的特征已經老化。張偉琪說,各種老化皮膚細胞的基因表達均表現為DNA修復能力下降,生物大分子損傷增加等。