Dalam kehidupan seharian, kita sering mendengar bahawa orang tua akan mengadu bahawa kesihatan mereka tidak sebaik sebelumnya, mereka mudah letih, ingatan mereka berkurangan, malah pelbagai penyakit kronik berlaku. Apakah rasional saintifik di sebalik fenomena ini?

Dari masa ke masa, penuaan membawa kepada perubahan yang tidak seimbang dalam struktur dan sifat sel dalam tisu, mengganggu rangkaian pengawalseliaan molekul dalam sel, dan menjejaskan taburan spatial dan interaksi sel dalam organ. Pada masa ini, saintis mempunyai pemahaman yang terhad tentang bagaimana penuaan mencetuskan degenerasi tisu dan sel di peringkat spatial, dan mendedahkan kuasa penggerak teras penuaan dalam konteks spatio-temporal yang kompleks adalah cabaran untuk penyelidikan sains penuaan.

Baru-baru ini, kumpulan penyelidikan Liu Guanghui dan kumpulan penyelidikan Qu Jing dari Institut Zoologi Akademi Sains China, kumpulan penyelidikan Zhang Weiqi dari Institut Genomik Beijing (Pusat Bioinformatik Kebangsaan) dan pasukan Gu Ying dari Institut Penyelidikan Sains Hayat BGI membina Geografi Gerontologi (GG) berketepatan tinggi buat kali pertama, mendedahkan bahawa gangguan struktur tisu dan kehilangan identiti sel adalah ciri biasa penuaan berbilang organ, dan dengan tepat mengesan kawasan teras penuaan dalam pelbagai organ. Pengumpulan imunoglobulin didapati sebagai ciri utama dan faktor pendorong penuaan, yang meletakkan asas saintifik baru untuk analisis mekanisme, amaran awal dan campur tangan penuaan. Penemuan itu diterbitkan dalam jurnal Cell pada 4/0.

Dalam kajian ini, peta spatial berketepatan tinggi penuaan 70 tisu dan organ tikus, iaitu hippocampus, saraf tunjang, jantung, paru-paru, hati, usus kecil, limpa, nodus limfa dan testis, telah dibina melalui analisis halus berjuta-juta lokus spatial, mendedahkan ciri-ciri pengedaran lebih daripada 0 jenis sel. Melalui pembangunan kaedah baharu analisis entropi struktur tisu spatial, kajian ini menilai perubahan dalam tahap kekacauan struktur tisu dan organ semasa penuaan, dan mendapati bahawa gangguan struktur spatial dan kehilangan identiti sel merentas tisu dan organ adalah ciri biasa penuaan sistemik.

Sebagai contoh, penuaan boleh menyebabkan kerosakan struktur pada zon anggota pulpa putih limpa, atrofi kolam limfosit, dan gangguan struktur spatial sel hati. Variasi struktur spatial tisu ini mungkin merupakan pencetus penting untuk penurunan fungsi organ.

Pemetaan transkriptom spatial mendedahkan fenotip penuaan yang berkaitan dengan imunoglobulin

Bukan itu sahaja, tetapi penyelidikan ini juga meluaskan pemahaman kita tentang sains penuaan. Semasa penuaan manusia dan tikus, protein IgG terkumpul dalam pelbagai tisu dan organ, menunjukkan bahawa tahap IgG yang tinggi boleh digunakan sebagai biomarker penuaan baharu. Kajian telah mengesahkan bahawa IgG secara langsung boleh menyebabkan makrofaj dan penuaan mikroglia dan melepaskan faktor keradangan pada manusia dan tikus. Walau bagaimanapun, suntikan langsung IgG ke dalam tikus muda boleh menyebabkan penuaan pelbagai tisu dan organ di seluruh badan. Tambahan pula, kajian ini membangunkan strategi intervensi berdasarkan oligonukleotida antisense untuk mengurangkan kandungan IgG dalam tisu tikus dan melambatkan penuaan pelbagai organ.

Kajian ini memetakan transkriptom spatial penuaan pelbagai organ mamalia, mendedahkan bahawa gangguan struktur tisu dan kehilangan identiti selular adalah ciri utama penuaan, dan menyetempatkan kawasan teras penuaan yang sensitif. Pada masa yang sama, fenotip penuaan berkaitan imunoglobulin yang dicadangkan dalam kajian ini meluaskan sempadan penyelidikan sains penuaan dan membuka laluan baharu untuk melambatkan penuaan dan mencegah serta merawat penyakit yang berkaitan. (Wartawan Xiao Chunfang)