細胞計時器：使用 TrackerSci 追蹤腦細胞老化

TrackerSci 是一種用于跟蹤腦細胞發(fā)育和衰老的新工具，為人一生中的細胞變化以及在各種器官研究中的潛在應(yīng)用提供了新的見解。

醫(yī)院托兒所通常會在新生兒的小手腕上綁上軟帶，上面保存著重要的識別信息，如姓名、性別、母親和出生日期。洛克菲勒大學(xué)的研究人員正在對新生兒腦細胞采取相同的方法，但這些新生兒將終生保留其 ID 標(biāo)簽，以便科學(xué)家能夠追蹤它們的生長和成熟情況，作為更好地了解大腦衰老過程的一種手段。

細胞追蹤的進展

正如《細胞》雜志上的一篇新論文所述，洛克菲勒遺傳學(xué)家曹俊躍和他的同事開發(fā)的新方法被稱為 TrackerSci(發(fā)音為“sky”)。這種低成本、高通量的方法已經(jīng)表明，雖然新生細胞在一生中不斷產(chǎn)生，但產(chǎn)生的細胞種類在不同年齡有很大差異。這項開創(chuàng)性的工作由曹實驗室的共同第一作者陸子宇和張梅麗莎領(lǐng)導(dǎo)，有望不僅影響大腦的研究，而且還將影響整個人體衰老和疾病的更廣泛方面。

“細胞是我們身體的基本功能單位，因此細胞的變化基本上是所有疾病和衰老過程的基礎(chǔ)，”單細胞基因組學(xué)和群體動力學(xué)實驗室負責(zé)人曹說。“如果我們能夠使用這種新技術(shù)系統(tǒng)地表征不同的細胞及其動態(tài)，我們就可以全面了解許多疾病的機制和衰老之謎。”

稀有而強大

成年哺乳動物大腦中不斷產(chǎn)生新細胞，這是與記憶、學(xué)習(xí)和壓力相關(guān)的關(guān)鍵過程。它們由祖細胞發(fā)育而來，祖細胞是成體干細胞的后代，可分化為特殊的細胞類型。

然而，由于技術(shù)限制和細胞稀有性，這個過程是如何展開的在很大程度上尚不清楚。在大腦中尋找祖細胞就像大海撈針一樣。在哺乳動物中，它們僅占所有腦細胞的 0.5%。在生命的后期，這個數(shù)字會下降到 0.1%，這是由于細胞不穩(wěn)定(疾病和衰老的核心特征)造成的。

曹研究組織和器官如何維持穩(wěn)定的細胞群(健康的標(biāo)志)，因此他和他的團隊想要研究不同的細胞群如何發(fā)育，以及這些不同的神經(jīng)元細胞是否以相同的方式衰退或形成不同的路徑。追蹤它們從出生到成熟的細胞壽命不僅可以揭示差異，還可以揭示它們出現(xiàn)的時間。

他的實驗室專注于優(yōu)化單細胞測序方法，這是一種越來越流行的分析方法，專注于單個細胞的基因表達和分子動力學(xué)。曹的團隊使用組合索引，這是一種復(fù)雜但具有成本效益的技術(shù)，可以同時分析數(shù)百萬個細胞。該方法使用與每個細胞獨特的分子組裝相關(guān)的不同條形碼來獨特地標(biāo)記細胞分子。通過 TrackerSci，Cao 和他的同事進一步微調(diào)了這項技術(shù)。這種增強功能能夠?qū)Σ溉閯游锲鞴僦邢∮凶婕毎膭討B(tài)進行細致的標(biāo)記和跟蹤。

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