Graças ao sequenciamento de RNA de célula única de alto rendimento (scRNA-seq), é possível construir atlas transcriptômicos de célula única no nível orgânico. Por exemplo, atlas de células para sistemas de vertebrados e invertebrados foram gerados com sucesso, como o Human Cell Landscape (HSC), Mouse Cell Atlas (MCA), Zebrafish Cell Landscape (ZCL) e embrião de Drosophila. No entanto, a maioria desses estudos está limitada a uma espécie ou período específico e, portanto, não consegue fazer uma comparação completa entre diferentes espécies e tecidos.
A equipe de pesquisa liderada pela Assoc. O Prof. Han Xiaoping e o Prof. Guo Guoji da Escola de Medicina da Universidade de Zhejiang usaram a tecnologia Microwell-seq para traçar o perfil de mais de 2,6 milhões de células individuais de camundongos, peixes-zebra e Drosophila em diferentes estágios de vida. Com base nesses conjuntos de dados abrangentes, eles construíram uma paisagem celular entre espécies e investigaram caminhos comuns que mudam ao longo de sua vida útil. Suas descobertas são publicadas na revista Nucleic Acids Research .

Han &Guo et ai. identificaram a tendência dos tipos de células e genes que mudaram com o desenvolvimento e a idade em camundongos, peixes-zebra e Drosophila, e descobriram que as proporções de células imunes aumentaram gradualmente com a idade nas três espécies. Em camundongos, a proporção de células T diminuiu com a idade, enquanto a de células B aumentou; a resposta inflamatória dos tecidos também aumentou com a idade.

As trajetórias de expressão gênica mostraram tendências semelhantes nas três espécies ao longo de seu ciclo de vida:as respostas imunes foram ativadas enquanto as vias relacionadas ao metabolismo mitocondrial foram reguladas negativamente. Além disso, a análise da regulação do fator de transcrição revelou que algumas linhagens celulares foram reguladas por famílias de genes semelhantes entre as espécies.

A análise de espécies cruzadas em camundongos, ratos, zebrafish, Drosophila e Nematostella demonstrou que as respostas imunes e as funções mitocondriais eram duas importantes vias de sinalização no processo de envelhecimento. Ao medir a atividade do fator de transcrição e as correlações entre genes regulados para cima e para baixo, Han &Guo et al. identificaram alguns fatores de transcrição que podem estar envolvidos na imunidade, metabolismo lipídico e metabolismo energético e desempenham papéis reguladores no processo de envelhecimento em várias espécies.

Ao tratar camundongos de dois anos de idade com a droga pioglitazona (PGZ) aprovada pela FDA, eles descobriram que o fenótipo do envelhecimento foi aliviado. Isso revelou que o metabolismo mitocondrial e a inflamação durante o envelhecimento podem estar interconectados por meio de redes reguladoras intrínsecas, e o tratamento com PGZ pode modular efetivamente o estado oxidativo e inflamatório, a senescência celular e o metabolismo lipídico.

Espera-se que este estudo forneça recursos valiosos para pesquisas sobre desenvolvimento de linhagens, maturação e envelhecimento. + Explorar mais

Cientistas identificam programas reguladores de destino celular usando atlas unicelular de desenvolvimento de camundongos