SenePy：找到导致疾病和健康风险的衰老细胞

　　

对于人类健康来说，细胞过早衰老是一个大问题。当细胞老化并停止生长时，它的功能就会发生变化，这可能导致或加重心血管疾病、阿尔茨海默病和其他慢性疾病。但这些细胞就像大海捞针一样，很难用传统的科学方法来识别。

为了找到这些有问题的细胞，伊利诺伊大学芝加哥分校的一名博士生开发了一个名为SenePy的强大的新软件平台。在《自然通讯》的一篇论文中，马克·桑伯恩和来自医学院的合著者宣布了一种开源工具，可以在器官和组织中发现衰老或衰老的细胞。

该论文的主要作者、本杰明·j·戈德堡教授、生物化学和分子遗传学系主任贾利斯·拉赫曼博士表示，该工具将推动研究人员研究这些生物学上重要的细胞，以更好地理解和治疗几种疾病。

“细胞衰老描述的是细胞的过早衰老，细胞停止生长，没有死亡，但它停止了正常的功能，”拉赫曼说，他也是伊利诺伊大学癌症中心的成员。“这就造成了问题，因为这些细胞没有被健康细胞所取代。相反，它会持续存在并促进炎症，从而破坏邻近细胞的功能。”

为了开发SenePy，桑伯恩分析了来自160多万人类和小鼠细胞的单细胞测序数据。在这个庞大的数据集上，他使用计算工具找到了将衰老细胞与健康细胞区分开来的遗传特征。

但这并不像在身体各处找到一组衰老细胞的共同标记那么简单。研究人员发现，在不同的组织中，如心脏、肺或大脑，衰老细胞的基因谱也不同。他们总共识别了72个老鼠和64个人类的特征。

SenePy有助于理解这种复杂性，允许研究人员分析他们自己的组织样本，并将它们与UIC团队发现的特征数据库进行比较。该平台的代码是开源的，可以免费使用。

“更多的人会使用它，并从中发现价值，因为作为一个开源工具，它对科学界是免费的，”桑伯恩说，他是生物医学科学研究生教育项目的博士生。“如果有更多的人使用它，那么它就有更大的潜力在未来产生治疗效果。”

在《自然通讯》的论文中，研究人员利用SenePy研究了衰老细胞在癌症、心脏病发作、COVID-19和脑部炎症中的作用。

“我们发现衰老细胞聚集在一起，因为一个细胞的过早衰老会促进其邻近细胞的功能障碍和衰老，”Rehman说。“SenePy还使我们能够研究衰老如何作为防止肿瘤形成的自然制动器。细胞中促癌基因的高水平激活也会导致更高的SenePy衰老评分。”

该团队还研究了一种名为“抗衰老药”的药物的有效性，这种药物可以清除体内的衰老细胞，以对抗或预防疾病和衰老。

桑伯恩说：“因为我们现在有几种针对特定类型衰老和不同细胞类型的标记，我们可以为潜在的新目标产生新的抗衰老药物。”

UIC的其他共同作者包括Xinge Wang， Shang Gao和Yang Dai。这项研究是由美国国立卫生研究院拨款资助的。