随着全球人口老龄化的加剧,与年龄相关的健康问题日益凸显,其中脊髓衰老引发的轴突再生能力下降导致的长期残疾问题,成为亟待解决的公共卫生难题。今天小编给大家介绍一篇来自浙江大学医学院等多个机构的科研人员共同完成衰老相关最新研究《
Multiomics identify the gene expression
signature of the spinal cord during aging
process
Check
》,该研究已发表于《
Journal of Translational Medicine
》。这篇文章思路清晰,内容是经典干湿结合方式,很好复现,
下面跟小编一起来看看这篇文章的
主要内容和
思路吧:
一、
研究背景介绍
脊髓衰老不仅严重影响老年人的生活质量,使其逐渐丧失功能独立性,还对社会医疗资源造成了巨大压力。尽管当前神经修复治疗策略在一定程度上为患者带来了希望,但治疗效果仍不尽人意,远不能满足临床需求。在这样的背景下,深入探究脊髓衰老的细胞机制,明确其在分子层面的变化规律,对于开发更有效的治疗手段、改善老年人健康状况具有至关重要的意义。这不仅有助于推动神经科学领域的发展,还能为解决老龄化社会中的实际健康问题提供理论依据和潜在的干预靶点。
二、
研究方法与结果
转录组特征分析:
运用批量
RNA
测序技术,发现衰老脊髓中
526
个基因上调、
300
个基因下调。经多种生物信息学分析,确定这些基因与吞噬体功能、神经炎症等过程相关,预测
Spi1
为关键转录因子。
空间转录组学研究:
采用空间转录组学技术,捕获
1588
个基因表达点,鉴定出
7
个细胞簇。明确神经元、神经胶质细胞等的空间分布,以及衰老脊髓中细胞比例的变化。
白质与灰质转录变化对比:
对比年轻和衰老脊髓白质和灰质转录组,发现众多差异表达基因,涉及神经冲动传递、髓鞘形成等过程,揭示了两者在脊髓衰老中的独特变化特征。
细胞亚型鉴定与分析:
利用
UMAP
技术,鉴定出
3
种神经元亚型和多种神经胶质细胞亚型。发现衰老脊髓中不同神经元亚型数量变化,部分神经胶质细胞亚型比例增多。
单细胞
RNA
测序分析:
对单细胞
RNA
测序数据二次分析,鉴定出
3
种细胞亚型,发现衰老脊髓中部分细胞比例上升,且
FTH1
在多数细胞类型中上调。
铁死亡抗性研究:
发现衰老脊髓中铁死亡相关基因富集,
Fth1
上调。体外实验表明衰老混合神经胶质细胞对铁死亡有抗性,
Fth1
过表达降低细胞铁死亡敏感性,敲低则增加敏感性。
三、
文章图
图
1
:
衰老脊髓转录组差异分析:
图
2
:
脊髓空间转录组的精细图谱
图
3
:
白质与灰质衰老转录变化对比。
图
4
:
神经元亚型在衰老中的变化。
图
5
:
神经胶质细胞亚型的衰老特征。
图
6
:主要细胞类型衰老变化的综合分析。
图
7
:
Fth1
在衰老脊髓中的表达特征。
图
8
:
铁死亡抗性的机制探索。
四、
总结
多组学整合创新:
首次整合空间转录组学与批量
RNA
测序等技术,全方位揭示脊髓衰老分子变化,为衰老相关疾病研究提供新范式。
关键基因发现:
确定
Fth1
与衰老脊髓铁死亡抗性相关,为干预脊髓衰老提供潜在靶点,有望开发新治疗策略。
细胞亚型深度剖析:
深入分析不同细胞亚型在衰老中的变化规律,丰富对脊髓衰老细胞基础的认识,为精准治疗提供理论支持。
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