老化する細胞:肝臓の細胞は臓器内の場所によって老化が異なる(Ageing cells:Liver cells age differently depending on where they are in the organ)

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2023-11-09 マックス・プランク研究所

◆肝細胞の位置が老化プロセスに与える影響が研究で明らかになりました。肝臓の一部では、酸素を使ってエネルギーを生成するミトコンドリアの機能が年齢とともに低下しますが、酸素不足の中央地域ではミトコンドリアに変化は見られません。肝細胞は役割によって異なり、位置によって老化パターンが変わることが示唆されました。
◆門脈周辺の細胞は脂肪の代謝に特化し、酸素が少ない領域では炭水化物が分解される。老化においては、どの遺伝子が活性化され、細胞の代謝が変化し、エピジェネティックな変化が起こるかが注目されました。
◆これにより、老化研究では細胞の位置と種類に注目する必要があります。研究は、単一細胞レベルで異なるデータを組み合わせることで新たな代謝プロセスの理解が可能となり、バイオインフォマティクスが洞察を提供しています。

<関連情報>

老化マウス肝臓のメタボローム、トランスクリプトーム、エピゲノムの空間および単一細胞プロファイリング Spatial and single-cell profiling of the metabolome, transcriptome and epigenome of the aging mouse liver

Chrysa Nikopoulou,Niklas Kleinenkuhnen,Swati Parekh,Tonantzi Sandoval,Christoph Ziegenhain,Farina Schneider,Patrick Giavalisco,Kat-Folz Donahue,Anna Juliane Vesting,Marcel Kirchner,Mihaela Bozukova,Christian Vossen,Janine Altmüller,Thomas Wunderlich,Rickard Sandberg,Vangelis Kondylis,Achim Tresch & Peter Tessarz
Nature Aging  Published:09 November 2023
DOI:https://doi.org/10.1038/s43587-023-00513-y

老化する細胞:肝臓の細胞は臓器内の場所によって老化が異なる(Ageing cells:Liver cells age differently depending on where they are in the organ)

Abstract

Tissues within an organism and even cell types within a tissue can age with different velocities. However, it is unclear whether cells of one type experience different aging trajectories within a tissue depending on their spatial location. Here, we used spatial transcriptomics in combination with single-cell ATAC-seq and RNA-seq, lipidomics and functional assays to address how cells in the male murine liver are affected by age-related changes in the microenvironment. Integration of the datasets revealed zonation-specific and age-related changes in metabolic states, the epigenome and transcriptome. The epigenome changed in a zonation-dependent manner and functionally, periportal hepatocytes were characterized by decreased mitochondrial fitness, whereas pericentral hepatocytes accumulated large lipid droplets. Together, we provide evidence that changing microenvironments within a tissue exert strong influences on their resident cells that can shape epigenetic, metabolic and phenotypic outputs.

医療・健康
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