Nat Biotechnol

发表在Nature Biotechnology上的创新研究 Tracking single-cell evolution using clock-like chromatin accessibility loci ，为我们提供了一种新的视角和工具。

这项研究开发了一种名为EpiTrace的方法，它能够通过单细胞染色质可及性测序（scATAC-seq）数据，以一种类似 时钟 的方式，追踪细胞的 有丝分裂年龄 （mitotic age）。这一发现，不仅为我们理解细胞的生命周期提供了新的分子标记，也为研究细胞命运决定、组织再生、衰老以及肿瘤发生等复杂生物过程提供了新的策略。EpiTrace技术的关键在于识别和利用基因组中的特定区域 被称为 clock-like differential methylation loci （ClockDML）。这些区域的DNA甲基化（DNAm）模式随细胞分裂而变化，反映了细胞的年龄。研究人员发现，随着细胞的分裂，这些区域的染色质可及性（ClockAcc）的异质性会减少，从而为测量细胞的有丝分裂年龄提供了一种新的指标。

通过EpiTrace技术，研究人员能够在多种细胞类型和物种中进行细胞年龄的估算和谱系追踪。这种方法不仅与已知的发育层次结构相吻合，而且与基于DNAm的时钟有很好的相关性，并且能够与基于突变的谱系追踪、RNA速率和干性预测等方法互为补充。此外，EpiTrace技术还揭示了在细胞重编程过程中，细胞的表观遗传年龄可以被重置，这对于再生医学和细胞治疗具有重要意义。在肿瘤学领域，EpiTrace技术的应用同样展现出巨大潜力。通过分析胶质母细胞瘤（GBM）样本，研究者们能够追踪肿瘤克隆的演化过程，揭示了早期的异质性和克隆分支的演化轨迹。这为理解肿瘤的异质性和治疗抵抗性提供了新的线索。

总体而言，EpiTrace技术的出现，不仅为细胞生物学领域提供了一种新的研究工具，也为临床相关的生物医学研究开辟了新的道路。随着技术的不断优化和改进，我们有望在未来揭示更多关于细胞老化和疾病发展的奥秘，并为相关疾病的和治疗提供新的策略。