細胞衰老是一種細胞生長停滯狀態(tài)，與生物體衰老密切相關(guān)。研究表明，衰老細胞的異常堆積，會通過分泌細胞衰老相關(guān)分泌表型（SASP）導(dǎo)致機體慢性炎癥，引發(fā)各種衰老相關(guān)疾病，如癌癥、阿爾茲海默癥等。因此，探究細胞衰老過程中調(diào)控機制，或可為生物體衰老和相關(guān)疾病提供新的干預(yù)視角。

細胞衰老過程是一個由多種因素驅(qū)動的動態(tài)過程。已有研究通過比較年輕和衰老細胞，發(fā)現(xiàn)細胞衰老相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組特征，但這些衰老相關(guān)信號如何隨著衰老過程的推移而改變尚不清楚。鑒于此，中國科學(xué)院昆明動物研究所研究員孔慶鵬團隊以人皮膚成纖維細胞（HDF）為研究對象，收集了從年輕到復(fù)制性衰老過程中8個時間節(jié)點的HDF細胞進行轉(zhuǎn)錄組測序。時間序列表達譜分析發(fā)現(xiàn)，細胞衰老過程中基因的表達模式存在四個動態(tài)變化軌跡（C1、C2、C3、C4）。具體表現(xiàn)為，一些基因在細胞增殖過程中線性地上調(diào)（C4）或下調(diào)（C2），而一些基因則是細胞生長前期保持穩(wěn)定，直至進入衰老狀態(tài)才發(fā)生表達變化（C1、C3）。進一步功能分析表明，這四種模式的基因參與了不同的生物學(xué)途徑?？紤]到細胞衰老存在的細胞類型和衰老類型異質(zhì)性，研究收集了其他類型復(fù)制性衰老細胞（HFF和MRC5）和電離輻射誘導(dǎo)的細胞衰老的時間序列數(shù)據(jù)集。分析發(fā)現(xiàn)，上述四種模式在不同細胞類型的復(fù)制性衰老過程中具有保守性，而在不同衰老類型中則存在較大異質(zhì)性。研究發(fā)現(xiàn)，核糖體和氨基酸分解代謝相關(guān)功能在兩種類型的細胞衰老過程中均表現(xiàn)出持續(xù)減弱的趨勢；而細胞周期和堿基修復(fù)相關(guān)通路在復(fù)制性衰老中受到比電離輻射誘導(dǎo)衰老更嚴格的調(diào)控。該研究剖析細胞衰老的動態(tài)變化，為探索細胞衰老過程中基因表達模式及變化規(guī)律提供了新認識。

近日，相關(guān)研究成果以Multiple time-series expression trajectories imply dynamic functional changes during cellular senescence為題，發(fā)表在Computational and Structural Biotechnology Journal上。研究工作得到科技部、國家自然科學(xué)基金、中科院、云南省科技廳等的資助，并獲得中南大湘雅醫(yī)學(xué)院的科研人員等的支持。

論文鏈接

細胞衰老過程中動態(tài)表達譜

來源： 昆明動物研究所