追问 科学家绘制迄今最完整肌肉衰老图谱 如何老当益壮

维持肌肉的水平是抗衰的最好方式，因为肌肉不单是运动器官，也是维持机体代谢的重要器官。我建议老年人和上班族，在力所能及的情况下，进行一定程度的高强度运动和耐力运动。随着年龄的增长，人们常常会发现肌肉功能开始不如以前。很多老年人会经历突然的摔倒，造成严重后果，甚至危及生命。有的老年人则保持着良好的运动表现，有些甚至让年轻人都自愧不如。

近日，一项研究通过分析肌肉细胞的各种变化，为人们揭示了肌肉老化的奥秘。这项研究于2024年4月22日发表于《自然》（Nature）杂志上，由来自中国杭州华大生命科学研究院、西班牙庞培法布拉大学（PompeuFabraUniversity）、广东药科大学第一附属医院、Altoslabs、中国科学院广州生物医药与健康研究院、广州医科大学附属第五医院等国内外机构的研究者们共同完成。

研究者们从西班牙和中国的31名参与者（17名男性和14名女性）中获取了下肢肌肉活检样本，并将这些参与者分为成年组（15至46岁）和老年组（74至99岁），从而进行对比。研究者们使用了多种指标评估了肌肉功能，并进行单细胞RNA测序（scRNA-seq）、单核RNA测序（snRNA-seq）和单核ATAC测序（snATAC-seq）。研究将这些信息分析整合，形成了迄今为止最完整的骨骼肌多模态单细胞图谱。

该研究发现肌肉衰老过程中的多种细胞变化和调节机制。比如随着年龄的增长，具有爆发力的快速肌纤维会逐渐减少，更具耐力的慢速肌纤维则相对稳定。虽然年纪大的人的肌肉中负责修复与增殖的肌肉干细胞明显减少，但是也出现一些新的肌纤维，发挥着特殊的保护作用。

肌肉衰老的过程如何绘制细胞图谱？我们的肌肉由哪些细胞组成？肌肉衰老的过程有什么特点？老年人应如何保持肌肉健康、提升运动能力？为了回答这些问题，近日，澎湃科技采访了该研究的第一作者、杭州华大生命科学研究院副研究员赖毅维。

【对话】国际合作共绘肌细胞图谱

澎湃科技：该研究通过单细胞和单核测序技术绘制了人类骨骼肌的多模态细胞图谱，能否简单介绍一下这种测序是如何操作的？大致是如何采集和分析样本的？绘制图谱用了多长时间？多模态主要体现在哪些方面？

赖毅维（杭州华大生命科学研究院副研究员）：单细胞测序是一种用于研究单个细胞的基因表达和基因组信息的技术。以本次研究为例，我们基于华大自主研发的单细胞建库和测序平台，把从组织里面分离出来的单个细胞、单个细胞核，加入进一种液滴生成装置，从而把单个细胞（细胞核）包裹在单个液滴里面，形成一个油包水的结构，每个细胞（细胞核）的信息都可以在这个液滴里面被捕获，从而通过测序的方法检测出来。我们用了三四年时间完成这次的人类骨骼肌多模态细胞图谱的绘制。所谓的多模态，主要指我们既拿到了转录组的信息，也拿到了基因组上的调控元件的信息。

澎湃科技：该研究由国际间各机构共同合作完成。能否介绍一下这一合作的契机和过程？研究经费主要来自于哪里？

赖毅维：2019年，华大自主开发了一套单细胞测序技术DNBelabC4，当时我的导师MiguelA.Esteban研究员和华大的刘龙奇研究员邀请了非常多的国内外学者一起探讨该技术的应用，这其中就包括西班牙庞培法布拉大学的国际著名肌肉研究专家PuraMuñoz-Cánoves研究员。大家认为，应当把单细胞组学研究拓展到整个衰老与再生领域，而肌肉衰老则是其中一个重要组成部分。最终，我们组建了研究团队，包括广东药科大学第一附属医院骨科的宋炎成主任、瓦伦西亚大学及医院等国内外团队，共同完成了这一项研究。本项目研究经费来自华大生命科学研究院自筹经费以及国家自然科学基金、国家重点研发计划等，国外合作方研究则受到了大学和当地政府的支持。