Nature子刊：复旦大学倪挺团队开发预测评估人类细胞衰老的通用工具——hUSI

来源：生物世界 2025-06-04 13:00

hUSI 在多种生物学背景下展现出了表征细胞衰老的实用性，在衰老研究和临床实践中具有广泛的应用前景。

细胞衰老（Cellular Senescence，CS）以不可逆的细胞周期停滞为特征，被认为是衰老年龄相关疾病的关键因素。例如，通过呈现衰老相关分泌表型（SASP），包括促炎蛋白和其他旁分泌因子（例如 TGF 家族配体、VEGF 和趋化因子）分泌增加，衰老细胞能够刺激反应和细胞间通讯，在各种组织中产生多效性影响。利用 Senolytic 药物清除积累的衰老细胞或诱导进入衰老状态，已被证明对疾病预后和健康寿命有益。

根据实际情况，不同细胞类型的细胞衰可由多种内在和外在应激源诱导，例如复制压力、癌基因激活、化疗药物和电离辐射。然而，尽管使用了多种形态学标志和分子标志来表征衰老细胞，但由于其异质性，体内衰老细胞的识别仍然是一项巨大的挑战。

因此，在单细胞转录组技术已被广泛应用的时代，迫切需要一种通用的方法，能够准确预测多种场景下的细胞衰老状态。

2025 年 5 月 29 日，复旦大学倪挺团队等在 Nature 子刊Nature Aging上发表了题为：A transcriptome-based human universal senescence index (hUSI) robustly predicts cellular senescence under various conditions的研究论文。

该研究创新性地开发出了一个基于转录组数据的人类通用细胞衰老指数（human universal senescence index，hUSI），用于方便和可靠地评估不同条件下混合细胞及单细胞亚群水平的细胞衰老程度。

研究团队系统搜集和标准化处理了来自 73 项已发表的细胞衰老相关研究中的单一细胞类型转录组测序数据，并通过一系列严格的质控条件，保留了 770 个衰老和非衰老细胞样本（涵盖34种细胞类型和13种细胞衰老类型），是目前为止最为全面的细胞衰老学习数据集。

尽管细胞衰老在衰老和各种疾病中的表现和作用已为人所知，但准确识别异质性衰老细胞仍颇具挑战性。当前的衰老评估方法主要依赖有限的标志物或同质样本，这可能无法捕捉到普遍的衰老特征，从而限制了其通用性。

在这项新研究中，研究团队开发了人类通用细胞衰老指数（human universal senescence index，hUSI），这是一种针对不同细胞和样本的准确且可靠的衰老评估方法。

基于迄今为止最全面的细胞衰老相关转录组数据所学习到的特征，hUSI 展示了其与衰老表型令人信服的关联以及在预测衰老状态方面的卓越稳健性。利用 hUSI 技术，研究团队发现了潜在的衰老调控因子，并绘制了 中不同细胞类型的衰老细胞积累情况。此外，hUSI 技术还有助于解码瘤肿瘤中异质性的细胞衰老状态，识别与预后相关的信号通路。

总的来说，hUSI 在多种生物学背景下展现出了表征细胞衰老的实用性，在衰老研究和临床实践中具有广泛的应用前景。此外，研究团队已开源hUSI软件包与指导手册 https://github.com/WJPina/HUSI。

复旦大学生命科学学院硕士生王靖、博士生周小兰与余鹏博士后为论文共同第一作者，复旦大学生命科学学院/内蒙古大学生物医学研究院倪挺教授为论文最后通讯作者，德国慕尼黑亥姆霍兹计算生物研究所博士生汪伟旭、复旦大学生命科学学院魏刚博士为论文共同通讯作者。

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