Credito:Ricerca sugli acidi nucleici (2022). DOI:10.1093/nar/gkac633
Grazie al sequenziamento dell'RNA unicellulare ad alto rendimento (scRNA-seq), è possibile costruire atlanti trascrittomici unicellulari a livello organico. Ad esempio, sono stati generati con successo atlanti cellulari per sistemi vertebrati e invertebrati, come Human Cell Landscape (HSC), Mouse Cell Atlas (MCA), Zebrafish Cell Landscape (ZCL) e l'embrione di Drosophila. Tuttavia, la maggior parte di questi studi è limitata a una specie o periodo specifico e quindi non riesce a fare un confronto completo tra specie e tessuti diversi.
Il gruppo di ricerca guidato dall'Assoc. Il Prof. Han Xiaoping e il Prof. Guo Guoji della Zhejiang University School of Medicine hanno utilizzato la tecnologia Microwell-seq per profilare oltre 2,6 milioni di singole cellule di topi, pesci zebra e Drosophila in diverse fasi della vita. Sulla base di questi set di dati completi, hanno costruito un paesaggio cellulare tra specie diverse e studiato percorsi comuni che cambiano nel corso della loro vita. I loro risultati sono pubblicati sulla rivista Nucleic Acids Research .
Han &Guo et al. ha identificato la tendenza dei tipi cellulari e dei geni che cambiano con lo sviluppo e l'età nei topi, nel pesce zebra e nella Drosophila e ha scoperto che le proporzioni delle cellule immunitarie aumentavano gradualmente con l'età nelle tre specie. Nei topi, la proporzione di cellule T è diminuita con l'età mentre quella di cellule B è aumentata; anche la risposta infiammatoria dei tessuti è aumentata con l'età.
Le traiettorie di espressione genica hanno mostrato tendenze simili nelle tre specie durante tutto il loro ciclo di vita:le risposte immunitarie sono state attivate mentre le vie correlate al metabolismo mitocondriale sono state sottoregolate. Inoltre, l'analisi della regolazione del fattore di trascrizione ha rivelato che alcuni lignaggi cellulari erano regolati da famiglie geniche simili tra le specie.
L'analisi di specie incrociate in topi, ratti, pesce zebra, Drosophila e Nematostella ha dimostrato che le risposte immunitarie e le funzioni mitocondriali erano due importanti vie di segnalazione nel processo di invecchiamento. Misurando l'attività del fattore di trascrizione e le correlazioni tra geni up-regolati e down-regolati, Han &Guo et al. identificato alcuni fattori di trascrizione che possono essere coinvolti nell'immunità, nel metabolismo lipidico e nel metabolismo energetico e svolgono ruoli regolatori nel processo di invecchiamento in più specie.
Trattando topi di due anni con il farmaco approvato dalla FDA pioglitazone (PGZ), hanno scoperto che il fenotipo dell'invecchiamento è stato alleviato. Ciò ha rivelato che il metabolismo mitocondriale e l'infiammazione durante l'invecchiamento potrebbero essere interconnessi tramite reti di regolazione intrinseca e il trattamento con PGZ potrebbe modulare efficacemente lo stato ossidativo e infiammatorio, la senescenza cellulare e il metabolismo lipidico.
Questo studio dovrebbe fornire risorse preziose per la ricerca sullo sviluppo, la maturazione e l'invecchiamento del lignaggio. + Esplora ulteriormente
