作者Evil Genius分子对接/分子动力学CADD计算机辅助药物设计做了一个合集分子动力学,今年下半年估计还有时间会做一轮详细的直播培训感兴趣可以到时候参加。目前我们2026空间转录组系列课程先完成真心希望大家能系统学习一遍以后课题数据自己就可以独立分析。很多课题组找团队做项目但是大家要知道科研是要试错的试错的成本也是课题组来承担的而且本身处于完全被动的状态非常不明智不过随着接触的深入也慢慢理解了课题组现状很多课题组对生信分析不重视或者认为自动跑流程、用公司的云平台就可以了导致一直未能培养出一个真正懂技能的人恶性循环一直这么下去分析的主动权自然拱手让人了等到真正要分析的时候各种嫌弃公司的费用贵其实很多的费用都用在试错上了这个过程躲不过去的要么有人要么有钱最好是有钱又有人。之前很多同事想回家只有科研助理岗位无数的例子都在告诉我们对于个人而言真正的科研工作必须要有编制支撑的一篇文章短则2年长则无期没有编制来稳定生活转行是必然。今日参考文章知识积累免疫衰老是老年人易感染、疫苗效果差及慢性炎症高发的重要原因。传统上细胞衰老被视为由DNA损伤等压力引发的细胞周期停滞状态但衰老的免疫细胞常呈现功能改变并分泌促炎因子类似SASP现象这会破坏组织稳态加剧衰老相关的慢性低度炎症。目前对人类组织中衰老免疫细胞的具体类型、状态和组织分布仍缺乏深入了解。利用多种空间多组学技术CODEX、DBiT-seq、空间表观组、CosMx、质谱蛋白组和代谢成像系统分析了51名不同年龄段18~100岁供者的淋巴结样本。衰老细胞增多且位置迁移随年龄增长表达p16、p21、HMGB1和γ-H2AX的衰老样细胞数量增加并且空间分布从滤泡外区域向套区和生发中心移动。B细胞是衰老“热点”记忆B细胞、初始B细胞和生发中心B细胞均出现衰老特征的局部克隆样富集。分子调控机制空间转录组和表观组揭示NF-κB、AP-1、KLF等转录因子参与调控衰老程序且衰老相关基因CDKN1A、CDKN2A及SASP基因的染色质可及性增加。代谢改变衰老B细胞的脂质/蛋白比值发生改变提示存在代谢适应性变化。结果1、构建人类淋巴结多模态图谱的方法样本来源与分组共65名供者41男24女108份样本完整淋巴结或穿刺活检组织。分为三组50岁26例中位32岁、50–69岁15例中位56岁、≥70岁10例中位75岁。所有组织经病理学确认组织学正常。组织类型与检测平台同时使用新鲜冷冻FF 和福尔马林固定石蜡包埋FFPE 组织。FF样本用于空间转录组学DBiT、空间ATAC-seq染色质可及性、质谱蛋白质组学。FFPE样本用于CODEX多重免疫荧光、CosMx空间分子成像、Patho-DBiT-seq、SRS代谢成像。连续切片至不同类型载玻片以保证各平台兼容性。数据整合与参考图谱整合转录组、表观组、蛋白质组数据构建空间多组学细胞衰老图谱。并行整合公开scRNA-seq数据库Tabula Sapiens SLO Atlas构建含约51万个单细胞转录组的参考图谱。衰老样细胞鉴定使用四种标志物p16、p21、HMGB1、γ-H2AX通过CODEX原位鉴定衰老样细胞SnCs。最终数据规模覆盖56名个体超过2000万个单细胞的空间数据。具体包括CODEX分析99份18个完整淋巴结 81个组织芯、DBiT空间转录组11份、空间ATAC-seq 9份。从中挑选1–2份高价值样本进行CosMx、质谱蛋白质组学和SRS深入分析。研究目标高分辨率解析衰老过程中SnC的丰度、空间分布及微环境。探究SASP、DNA损伤反应DDR、炎症衰老inflammaging、免疫衰老通路及其与代谢和表观遗传机制的关联。结果2、人类淋巴组织单细胞转录组参考图谱数据来源与规模PBMC数据25名健康供者23–100岁约510,000个细胞14种免疫亚型。SLO数据来自Tabula Sapiens数据库的人类次级淋巴器官scRNA-seq数据。整合后共解析出34种细胞类型11种B细胞、4种DC、10种T细胞以及NK、巨噬细胞、肥大细胞、单核细胞等。年龄分组PBMC第1组50岁、第2组50–70岁、第3组70岁。SLOa组50岁、B组50–69岁。衰老特征随年龄变化第3组≥70岁的细胞周期阻滞评分、炎症/SASP评分、SenMayo评分均显著升高。p21CDKN1A和p16CDKN2A在年长组中表达显著上调H2AFX和HMGB1轻度升高。关键通路变化年长者富集TNF-α/NF-κB信号、炎症反应、p53信号、未折叠蛋白反应、活性氧、凋亡。年轻人富集E2F靶基因、G2M检查点、有丝分裂纺锤体、DNA修复增殖相关。SenMayo⁺细胞分布衰老富集细胞PBMC中主要集中在CD4⁺/CD8⁺ T细胞、NK CD56高表达细胞、经典单核细胞。SLO中富集于记忆B细胞、初始B细胞、浆细胞、T_FH、活化CD4⁺/CD8⁺ T细胞。基质与微环境也参与衰老MALAT1⁺基质细胞随年龄SenMayo活性增加。滤泡树突状细胞FDCs、血管平滑肌细胞VSMCs、内皮细胞也表现出衰老相关贡献提示组织微环境广泛重塑。髓系和增殖细胞的变化单核细胞和DCs在≥70岁组中SenMayo和SASP富集最强DCs的细胞周期阻滞尤为明显。cycling-like B细胞在所有年龄组中DNA损伤信号均很高。结论免疫衰老在70岁左右才变得显著此前50岁和50–70岁变化相对温和。PBMC衰老主要表现为炎症和T/NK细胞变化SLO中B细胞衰老样状态与体液免疫损伤相关是本研究重点关注的领域。结果3、不同年龄组中SenMayo富集细胞的功能异质性SenMayo高表达细胞的聚类与功能选取淋巴组织中SenMayo富集前10%的细胞分为多个聚类。聚类2Th1/Th17样T细胞高表达SASP因子CXCL3、CXCL2、CXCR2、IL-10、IL-1β。聚类4和5血管内皮细胞、成纤维细胞高表达GDF15和IGFBP家族成员IGFBP2–5提示生长和凋亡信号改变。聚类3和4高表达ICAM1可能促进免疫细胞募集和黏附参与组织衰老相关炎症。年龄50岁供者的细胞通讯网络SASP富集细胞构成高度互联的信号枢纽协调免疫逃逸、白细胞募集和检查点调控。LGALS9-CD45信号来自迁移性DC→ 抑制T/NK细胞活化。CLEC2C-KLRB1相互作用NK和CD161⁺ T细胞→ 维持先天免疫监视平衡。CD22-PTPRCCD45轴B细胞中显著→ 抑制B细胞受体信号调控炎症环境中的B细胞应答。APP-CD74信号→ 促进NF-κB激活内皮/基质活化。ICAM1/2-ITGAL/ITGB2LFA-1广泛网络→ 促进促炎细胞因子产生。年龄相关的通讯通路转变50岁CD99信号显著富集SASP细胞通过ICAM途径影响TIM3⁺ DC和GC T_FH细胞。50岁SEMA4通路选择性富集促进B细胞和DC活化ICAM网络在巨噬细胞、单核细胞和Tregs之间连接增强提示向免疫抑制和“炎症衰老”转变。年龄相关B细胞ABCs与衰老样B细胞亚型T-bet⁺ ABCs是衰老免疫改变的标志在年长者中SenMayo基因上调尤其cycling-like B细胞和浆细胞。cycling-like B细胞和生发中心暗区B细胞B_GC_DZ 高表达CDKN2A和H2AFX是受衰老样程序影响的主要群体与经典ABCs不同。核心结论B系细胞初始、记忆、cycling-like、浆细胞承载与衰老相关的最大的转录负荷。免疫衰老不严格等同于细胞周期停滞而是以年龄相关的免疫功能下降为特征由衰老相关程序部分驱动增殖性细胞的衰老状态仍存在学术争议。结果4、高多重蛋白质成像用于绘制区域和细胞类型特异性细胞衰老图谱检测方法与数据整合使用53重CODEX对完整淋巴结切片和组织微阵列进行成像检测34种细胞类型及四种衰老标志物p16、p21、HMGB1、γ-H2AX。通过MaxFuse将单细胞转录组数据与CODEX成像数据整合实现细胞类型注释的转移。衰老标志物随年龄的变化p16和p21共表达随年龄增加。50–70岁标志物主要在套区86岁向滤泡内迁移。单阳性、双阳性、三阳性、四阳性细胞在年长供者中均显著增加。四阳性细胞几乎仅见于70岁组。空间分布模式的年龄相关转变年轻18–50岁p16/p21阳性细胞广泛弥散分布于滤泡间区和副皮质区。50岁信号收缩至生发中心和套区。70岁信号集中于滤泡核心/生发中心周围接近背景——呈现向心性聚集。衰老主要局限于B细胞区室p16⁺/p21⁺双阳性细胞在滤泡内占局部细胞池的3%–5%主要集中于B系亚群记忆B细胞、初始B细胞、生发中心暗区/明区B细胞、活化B细胞、干扰素反应性B细胞。滤泡外双阳性密度急剧下降 → 免疫衰老以滤泡为中心主要影响抗原经历过的和增殖性B细胞。衰老标志物在B细胞亚型中的表达HMGB1表达最高但特异性较低→ γ-H2AX → p21 → p16。三阳性和四阳性表型主要局限于B_memory和B_naive细胞提示这些亚群携带最复杂的衰老特征。核心结论衰老样细胞随年龄从弥散分布转变为生发中心的集中热点即衰老微环境的向心性重塑。这种空间重组主要涉及抗原经历过的和增殖性B细胞亚群提示衰老样程序可能增加这些细胞在感染或疫苗接种应答中的功能障碍风险。血管和基质细胞衰老已有报道研究首次系统揭示滤泡B细胞是淋巴结免疫衰老的关键靶细胞。结果5、细胞衰老的空间蛋白质组学和代谢组学表征单细胞蛋白质组学p16⁺ vs p16⁻细胞样本78岁供者激光捕获显微切割滤泡内单个p16⁺细胞nanoPOTS蛋白质组学每细胞~740个蛋白质组。鉴定出150个差异丰度蛋白FDR0.05。p16⁺细胞中显著下调的蛋白DKC1端粒酶复合物核心组分→ 端粒维持受损log₂FC≈3.2下调最显著。EIF3K、RPL3/RPLP1B、RPRD2 → 翻译起始和转录调控抑制。SFXN1 → 线粒体丝氨酸转运和单碳代谢受损。p16⁺细胞中显著上调的蛋白RAB1B → 内质网应激和自噬体形成。MARC2 → 线粒体氧化还原调控酶。主要改变的信号通路端粒酶介导的端粒延伸最显著。CXCR4信号通路、Lck/Fyn介导的TCR启动通路。总体提示端粒不稳定性 应激适应 免疫受体信号重编程。代谢成像SRS CODEX共配准脂质/蛋白比值p16⁺和p21⁺的生发中心B细胞显著升高内皮细胞仅轻度升高但γ-H2AX⁺内皮细胞显著升高。脂质饱和度CH₂/CH₃ p16⁺和γ-H2AX⁺细胞中普遍增加γ-H2AX⁺细胞主要位于滤泡周围/副皮质区升高最显著。氧化还原比值p16⁺和γ-H2AX⁺群体中下降更氧化状态p21⁺细胞无下降因其多位于滤泡间区细胞仍高增殖维持更还原状态。结论衰老标志物表达具有高度细胞类型特异性和标志物依赖性。记忆B细胞是主要衰老群体占p16⁺细胞的~75%γ-H2AX⁺细胞的~60%可能是晚期或不可逆衰老的储存库。不同衰老标志物捕获不同的衰老亚型senotypes 及衰老阶段、轨迹或机制B细胞在衰老连续谱中占据不同位置。结果6、空间全转录组测序用于细胞衰老表征细胞类型分辨的衰老标志物变化MaxFuse整合空间转录组与单细胞参考数据集实现细胞类型注释。随年龄增加CDKN2A(p16)、CDKN1A(p21)、H2AX、HMGB1在以下细胞中表达升高B细胞初始、浆细胞、生发中心B细胞非免疫细胞血管平滑肌细胞、内皮细胞免疫细胞滤泡辅助T细胞(T_FH)、树突状细胞SenMayo特征的年龄轨迹60岁后衰老程序显著升高70岁以上几乎所有细胞类型Z评分急剧增加。B_GC_LZ、B_naive、B_plasma、cycling-like B细胞的SenMayo富集最显著。DDR、细胞周期阻滞、SASP等通路变异较大不如SenMayo一致。基因表达轨迹聚类衰老过程中的动态变化聚类0稳定至下降 → 补体激活、翻译程序肽链延伸、病毒mRNA翻译聚类1早期急剧下降后平台期 → RNA加工和剪接mRNA成熟减少聚类2早期轻度下降晚年恢复 → 能量代谢、前体代谢物生成聚类3晚年选择性上调 → 中性粒细胞脱颗粒、铁死亡、细胞运动、伤口反应总体代谢适应 炎症/组织重塑转录程序的出现。70岁滤泡B细胞的通路变化86岁淋巴结p16/p21双阳性 vs 双阴性 B细胞双阳性衰老上调SAMHD1、BCLAF1、MED13L、FOS细胞周期控制、应激、免疫信号双阳性衰老下调IGHG1、IGLC3、IGHM、ARPC5抗体产生↓、细胞骨架活性↓富集通路NF-κB信号富集倍数最高、凋亡通路 ↑CosMx单细胞验证6,000基因panel识别p16/p21阳性细胞显示衰老标志物在滤泡结构内特异性富集。STalign将CosMx与CODEX对齐基于p16/p21蛋白谱识别衰老细胞。衰老邻近vs远处B细胞CCL21、COX1、COX2等SASP相关基因差异表达。结论空间转录组学揭示了淋巴结衰老过程中细胞类型特异性的衰老程序变化。B细胞尤其滤泡内是衰老的核心靶细胞表现为抗体产生下降、NF-κB/凋亡通路激活、SASP基因上调。基因表达轨迹分析提示代谢适应和炎症/铁死亡/组织重塑是淋巴结衰老的重要特征。结果7、空间表观基因组测序用于细胞衰老表征方法与数据整合对9份淋巴结组织20-86岁进行空间ATAC-seq染色质可及性分析。与单细胞参考图谱整合实现细胞类型分辨的表观基因组分析。空间定位PAX5可及性→B细胞区CD3D→T细胞区。衰老标志物基因的染色质可及性变化CDKN1A、CDKN2A、H2AFX、HMGB1的基因活性评分在B细胞和活化T细胞区域富集随年龄增加。年老样本中CDKN2A/B、CDKN1A、H2AFX位点ATAC峰值更高更宽可及性增加。预测到CDKN2A相关的启动子-增强子动态互作FDR0.05。转录因子motif富集细胞类型特异性成纤维细胞、B细胞滤泡、内皮细胞富集HOXA7、NFIX、SMAD4、NFE2L1、MEIS1发育/应激程序。活化T细胞富集SPIB、EGR3免疫激活/SASP信号。调控衰老基因的顶级motif包括FOS:JUN、FOSL2:JUN、FOS:JUNDAP-1复合物→ 应激/炎症/衰老。年龄组间染色质可及性对比基因/通路50岁50-70岁 / 70岁细胞周期/DNA修复E2F1、BRCA2、TP53 可及性↑可及性↓经典衰老基因可及性低CDKN1A、CDKN2A 可及性↑↑SASP相关可及性低CXCL8、BMP2、EGF、HGF 可及性↑TP53可及性最高随年龄下降可能有其他调控机制70岁 vs 50岁的差异可及基因年老增加PKHD1、CLVS1、KCNH7、OXR1、KCNK2、MSR1氧化应激、组织重塑、炎症。年老减少TUBA4A、SCAMP3、ABCG3、FAM72B细胞骨架、膜运输、细胞更新。衰老相关通路富集70岁可及性增加基因DNA损伤/端粒应激诱导衰老、TP53调控DNA修复、细胞周期检查点、氧化应激、NF-κB信号、SASP转录程序。motif富集年龄差异70岁增加KLF家族KLF1/3/5/6、NFY、SP1、SP2、HOXA9调控衰老、细胞周期、炎症、耗竭。50岁富集MEF2A、EAR2、COUP-TFII、THRA、RAR、LXRE细胞生长、代谢、抗炎、脂质处理。B细胞是衰老表观重编程的核心靶标cycling-like B细胞H2AFX、HMGB1高表达。浆细胞CDKN1A、CDKN2A高表达。T细胞衰老相关活性相对较低Z评分低或负。结论淋巴结衰老伴随染色质可及性的全局重塑促衰老/炎症位点打开基因组维护/细胞更新位点关闭。KLF和AP-1家族是调控衰老相关染色质开放的关键转录因子。表观基因组变化为衰老的早期事件提供了空间分辨证据B细胞尤其cycling-like和浆细胞是受影响最显著的群体。生活很好有你更好。