大家好，欢迎观看《时空日报》第258期。本期介绍的时空/细胞组学相关研究文章共计2篇。以下是应用时空云平台STOmics Cloud的StereoCopilot模块生成的文章概要，并辅以人工审核，供了解参考。
1、老化海马的多基因组图谱揭示了环境富集反应的分子变化
A multiomic atlas of the aging hippocampus reveals molecular changes in response to environmental enrichment
Nature Communications; IF:14.700; DOI: 10.1038/s41467-024-49608-z
内容概要：
① 随着时间的推移，生物体的功能逐渐衰退，进而引发多种健康问题。科学家发现，环境刺激能够影响这一衰老过程。为了深入探究这一现象背后的机制，科学家们对年轻和年老的雄性小鼠进行了实验。他们特别关注了小鼠背侧海马区的大脑组织，并通过丰富的环境刺激来模拟人类可能接触到的多样化生活体验。利用先进的技术，科学家们绘制出了这些小鼠大脑组织的整体和单细胞多组学图谱，为我们揭示了衰老过程中的分子奥秘。
② 在这份详尽的分子图谱中，科学家们发现了两个关键的变化方向：一是与炎症紧密相关的变化，二是mRNA（信使核糖核酸）代谢的失调。这些变化在功能性RNA和蛋白质水平上都有所体现，为我们理解衰老过程提供了新的视角。此外，研究还揭示了大脑内部异染色质区域的复杂变化。在衰老过程中，一种重要的保护结构——双价染色质逐渐丧失。但令人惊讶的是，这种丧失并非完全不可逆转。科学家们观察到了一种“异染色质转换”现象：虽然组成性异染色质在减少，但兼性异染色质却在增加，从而在一定程度上缓解了这种丧失带来的影响。
③ 最为引人注目的是，在环境丰富的背景下，科学家们观察到大量与衰老相关的改变在多组学层面上发生了显著的逆转。这一现象尤其与大脑中的胶质细胞和少突胶质细胞通路密切相关，为我们提供了通过改变生活方式来对抗衰老的新思路。
④ 这项研究不仅为我们描绘了衰老背景下环境刺激的表观基因组景观，还揭示了生活方式干预在逆转衰老相关衰退中的重要作用。未来，随着研究的深入，我们有望找到更多有效的抗衰老方法，让人类能够拥有更加健康和充满活力的生活。
生长发育：衰老，背侧海马，单细胞多组学; Pérez RF, Tezanos P, Peñarroya A, et al.; Cancer Epigenetics and Nanomedicine Laboratory, Centro de Investigación en Nanomateriales y Nanotecnología-Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CINN-CSIC), Universidad de Oviedo , Oviedo, Spain.
2、单细胞多组学揭示ENL突变通过重塑基因调控环境扰乱肾脏发育轨迹
Single-cell multiomics reveals ENL mutation perturbs kidney developmental trajectory by rewiring gene regulatory landscape
Nature Communications; IF: 14.700; DOI: 10.1038/s41467-024-50171-w
内容概要：
① 在生物学领域，正常细胞分化的干扰如何最终导致肿瘤的发生，这一复杂机制至今仍是一个未解之谜。肾母细胞瘤，作为一种与胚胎期器官发育异常密切相关的肿瘤，其致病基因中频繁出现的表观遗传调控因子突变，为我们提供了一个研究这一问题的独特视角。然而，这些突变具体如何在肾脏发育过程中发挥作用，科学家们仍在积极探索中。
② 近日，一项新的研究在单细胞水平上取得了突破性进展。科学家们发现，肾母细胞瘤中常见的组蛋白乙酰化ENL基因的突变，能够以一种惊人的方式重塑小鼠肾脏的基因调控环境，从而严重破坏其正常分化过程。具体来说，这种突变型ENL通过干扰包括Hox基因簇在内的多个重要转录因子的正常调控，促使肾元祖细胞过早地决定其命运，却又同时阻碍了它们的进一步分化。更令人担忧的是，突变型ENL还诱导产生了一批异常的祖细胞，这些细胞在染色质特征上已经失去了与肾脏细胞的关联性，预示着它们可能走上了错误的发育道路。此外，突变型ENL还进一步对间质祖细胞的转录组和染色质可及性进行了改造，导致了一个关键信号通路——Wnt信号通路的过度激活。这一系列连锁反应最终导致了小鼠肾脏发育的严重缺陷，甚至在出生后不久就引发了死亡。
③ 然而，在这项研究中也传来了令人振奋的消息。科学家们发现，一种能够抑制突变型ENL组蛋白乙酰化结合活性的小分子药物，在实验中展现出了显著的逆转效果。这种药物在很大程度上修复了由突变型ENL引起的肾脏发育缺陷，为未来的治疗提供了重要的线索。
④ 这项研究不仅深入揭示了表观遗传调控因子突变在肾脏发育中的破坏性作用，还为开发针对肾母细胞瘤等相关疾病的新疗法开辟了新的道路。随着研究的不断深入，我们有理由相信，人类将能够更好地理解和对抗这类复杂的疾病。