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破译再生与抗衰“密码”!华大在微观世界中寻找人类康寿的答案

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再生与衰老,可谓是生命协奏曲中最神秘的两个乐章。衰老是一场缓慢而持续的“细胞功能大撤退”;而再生则是与生俱来的“自愈引擎”,其在胚胎时期便已完备,潜藏在生命体里随时待命,堪称“生命终极修复工具包”。

对此,我们不禁好奇:为什么蝾螈能断肢重生、鹿角能年年焕新,而人类的修复能力却如此有限?为什么年轻机体充满活力,年长器官却难以应对损伤?

带着对这些生命谜题的追问,华大借助多组学等前沿基因科技,深入微观世界破译再生与衰老的“密码”,寻找精准抗衰、再生可控、实现康寿的答案。截至目前,华大携手合作伙伴已在《自然》(

Nature
)、《细胞》(
Cell
)、《科学》(
Science
)等全球顶级期刊发表多篇 相关科研成果 。

01

多组学技术:

度量生命长度,描绘衰老轨迹



生命的长度该如何衡量?华大的多组学技术给出了答案。它就像一套精密的测绘工具,绘制出生物体的“衰老地图”,让我们能看清各个器官的衰老轨迹。从前沿科研到产业落地,华大正致力于精准评估人体真实的“生物学年龄”,为延缓衰老、守护健康提供科学支撑。

定制“衰老标尺”,评估器官生物学年龄

你以为衰老是60岁以后的事,但其实身体里的器官远比我们想象中更早开始衰老。2022年,华大研究团队在《细胞报告》(

Cell Reports
) 发表 的 研究 成果 证实了这一点 : 人 体内不同器官和系统的生物学年龄是不一样的,分别对应着不同器官的衰老情况 。通过分析4000多名中青年的代谢组学、肠道微生物组等403项 指标 数据, 团队 发现、肾、肠等器官拥有独立的生物时钟”,并开发出评估各种器官和系统生物年龄的“衰老标尺”工具。未来,我们或可 将生物学年龄检测与 常规体检 结合 ,及早发现哪个器官在“偷偷变老”,从而实现精准健康管理。


( Cell Reports,2022)

干预“衰老加速器”,延缓衰老进程

衰老,是每个人都无法避免的生命历程之一。但如何在这个过程中活得更长、活得更好,则是我们终其一生都需要探索的课题。

2024年,华大携手中国科学院动物研究所、北京基因组研究所(国家生物信息中心)在全球顶级期刊《细胞》(

Cell
)上发表 的 重磅成果 带来延缓衰老的曙光 。研究团队运用华大自主研发的“超广角百亿像素生命照相机”——时空组学技术,构建了全球首份多器官衰老时空图谱,增强了对衰老生物学机制的理解,找到了可用于衰老预警和评估的新型生物学标志物,并为进一步探索衰老的干预策略奠定了理论基础。

团队还通过“空间组织结构熵”分析,揭示了器官结构混乱会导致衰老组织的功能衰退,这对于了解衰老如何影响组织微环境中的基因表达和细胞相互作用至关重要。更关键的是,研究还揪出一个潜在的“衰老加速器”——免疫球蛋白G(IgG),它会在衰老的“核心区域”(衰老敏感位点)周围大量聚集,就像“煽风点火”一样,加速周围细胞的衰老。因此,通过精准干预IgG,降低其表达水平,或许就能延缓衰老的进程。


( Cell,2024)

解析肌肉衰老机制,揭秘“最后一跤”幕后黑手

肌肉是我们身体的重要组成部分,支撑着我们的每一个动作。但随着年龄的增长,肌肉功能逐渐下降,这一过程被医学界称为“肌肉衰老”。例如,老人家突然间摔倒带来严重后果甚至危及生命,这背后隐藏的就是老龄化过程中肌肉逐渐退化的问题。

2024年,华大联合国内外多家机构在《自然》(

Nature
) 上发布 了迄今最完整肌肉衰老过程单细胞图谱骨骼肌多模态单细胞图谱, 系统 揭示 了 肌肉 衰老的核心特征是 肌肉干细胞衰老 与 肌纤维类型转换失衡 , 并 定位出多个衰老关键调控基因 , 为 解析 肌肉衰老机制提供精准参考 。 该 研究 还 发现运动可激活特定信号通路, 逆转 部分衰老相关分子变化 , 为开发抗肌肉衰老干预方案、改善老年人群运动功能筑牢了科学 基础 。


( Nature,2024 )

构建免疫AI模型,打通科研到临床的精准闭环

2025年,华大与复旦大学团队在中国大人群队列研究学术论坛上分享了“中国人群免疫多组学图谱(CIMA)”项目最新进展。该项目聚焦在罕见病与常见病的共性机制中挖掘中国人群特有的药物靶点,融合人工智能大模型与虚拟细胞构建,形成从基础研究到临床应用的技术闭环。CIMA不仅为精准诊疗与药物创新提供数据支撑,更填补了全球人群免疫研究的中国样本空白。


2025年7月21日中国大人群队列研究学术论坛

创新抗衰科研产品,推动精准健康管理

在产业转化层面,华大的多项科研成果落地为民生产品,形成多维度抗衰产品矩阵。

围绕健康管理的系统化探索,华大创新推出的“13311i多组学健康管理模式”,构建个人健康的数字化图谱,可为每个人定制从生活方式到医疗干预的个性化方案,实现“防、筛、诊、治、管”全周期管理。该模式融合基因组学、转录组学、蛋白组学等多元数据与数字化检测,通过线下GigaLab智惠实验室、智惠健康中心与线上i99智健平台,搭建起从评估到干预的可持续健康管理闭环。

衰老不仅能被观察,更能被量化。华大基于人群免疫多组学图谱研发的“免译星图”AI模型,依托单细胞转录组与人工智能技术,仅需5ml外周血即可解析免疫细胞组成、功能状态与免疫年龄,精准评估免疫系统的衰老轨迹与感染风险,助力个体实现“免疫年轻化”,也为中国人群提供更精准的免疫健康参考。


此外,基于基因组、表型组、血液代谢组数据, 科研团队构建了“华大颜质”“焕颜密码”“美丽指数” 等评估模型,通过全基因组检测识别个体肤质差异,提供个性化肤质管理方案。这些成果串联起从健康评估到干预养护的完整链条,让主动健康的理念真正走进生活。

02

细胞治疗:

储存“长寿种子”,重塑生命潜能



多年来,华大在细胞领域不断突破,通过研究细胞治疗既解锁了干细胞的再生潜能,也为生命健康储存“长寿种子”。

揭示生命原力:干细胞研究突破潜能边界

2022年,华大在《自然》(

Nature
) 发表了关于将多能干细胞诱导为8细胞期胚胎样细胞( 8CLC) 的 研究, 这 如同一次“细胞潜能挖掘”。研究人员借助单细胞分析技术,揭开8CLCs转换过程中的关键分子事件和基因网络,证实8CLCs在体外或体内能分化为胚胎和胚外谱系,与人类八细胞胚胎高度相似 。这一发现为干细胞研究及应用打开了新窗口让器官定向培养和修复成为可能


( Nature,2022 )

细胞储存:为生命备份“健康火种”

干细胞具备自我更新与多向分化能力,而免疫细胞拥有免疫防御和免疫监视功能,这都是对抗疾病、延缓衰老的利器。但随着年龄增长,干细胞的自我更新能力、免疫细胞的防御功能会逐渐衰退。因此,华大的干细胞储存业务就如同为生命储备“健康火种”,在健康状态下将优质干细胞、免疫细胞储存起来,建立个人“备用细胞库”为个体应对潜在疾病风险、支持未来个性化医疗提供前瞻性支持



03

探寻自然界再生奇迹,破译生命再生“密码”



自然界中,蜥蜴的尾巴、斑马鱼的心脏、蝾螈的四肢乃至大脑、鹿茸等都展现了再生“超能力”,而人类却在进化过程中丢失了这种能力。为破解其中的奥秘,华大科研团队在再生研究领域长期攻坚,为进一步理解生命并推动再生医学发展提供新途径。

揭秘再生机制:从蝾螈脑鹿茸

蝾螈堪称再生界的“明星选手”,不仅能够再生四肢、尾巴、眼睛、皮肤以及肝脏等器官,甚至连脑部受损都能恢复。为揭开这背后的再生谜题,华大联合17家科研机构共同对蝾螈大脑的发育和再生过程展开精细研究,成功构建全球首个高分辨率的蝾螈脑再生时空图谱。该研究清晰绘制出蝾螈的“大脑修复路线图”,帮助科学家们找到蝾螈脑再生过程中的关键细胞和分子机制,为人类大脑修复相关研究提供了全新的方向和思路。相关成果于2022年发表于《科学》(

Science
)。


( Science,2022 )

鹿茸是自然界中唯一具有周期性再生能力的哺乳动物器官,能从角柄上脱落后实现完全再生,并且每年进行一次,生长速度最快可达2cm/天。2022年,华大科研团队利用单细胞测序技术系统解析鹿茸再生过程,锁定一类名为THY1⁺的关键再生启动细胞,为理解哺乳动物器官再生提供了重要线索。


( Cell Regeneration,2022 )

此外,基于鹿茸再生机制研究成果,华大联合长春科技学院鹿茸科学与产品技术研究所共建“鹿茸研究联合实验室”,协同推动鹿茸活性成分的深度开发与产业化应用。

为快速实现技术成果转化,团队系统解析了鹿茸中促进皮肤紧致、抗皱的关键活性因子,依托多组学技术研发出两款核心护肤产品——鹿茸凝时抗皱冻干精华液、鹿茸凝时盈润焕肤面膜,将自然界再生智慧转化为日常护肤方案,给予大众科学抗衰新选择。


唤醒哺乳动物再生潜能,补全进化丢失的拼图

高等哺乳动物为什么在进化过程中丢失再生能力?这一直是生物学界未解谜题之一。

多年来科学家们持续探索,最终在小鼠身上获取到关键线索。2024年,华大联合北京生命科学研究所基于时空组学技术Stereo-seq和高通量测序平台DNBSEQ-Tx系列,首次发现高等哺乳动物小鼠耳廓再生失败的核心机制Aldh1a2基因表达不充分,导致视黄酸合成不足,其再生程序无法启动。

在研究团队手动激活该基因后,小鼠耳廓实现了再生。这意味着该研究不仅找到了影响再生的关键开关,还成功实现了在高等哺乳动物身上“诱导演化”,全面揭示了高等哺乳动物器官再生能力丢失的机制,为探索人类受损器官的重建与再生提供了重要靶标。


( Science,2024 )

此外,华大还联合中国科学院分子细胞科学卓越创新中心等多家国内外机构绘制出小鼠肝脏高精度时空图谱。该研究借助华大自主研发的时空组学技术,清晰捕捉到了肝脏在稳态维持、损伤修复过程中的复杂分子活动,多角度解析了肝脏损伤与再生复杂机制,有望为肝病治疗、肝脏移植和再生医学提供全新策略。相关成果于2024年在国际期刊《自然·遗传学》(

Nature Genetics
)发表。


( Nature Genetics,2024 )

基因科技助力再生与衰老研究的持续突破,推动我们迈向“精准抗衰、可控再生”的新纪元。一次检测就能精准掌握身体各器官的衰老节奏;针对IgG等“衰老加速器”的靶向干预或将像管理血压一样寻常;细胞储存的普及随时能为生命健康保驾护航;借鉴自然界的再生智慧逐步推动再生医学的发展,让修复受损器官、延缓机能衰退成为现实......这些始于微观世界的科学探索,终将让生命从容绽放其应有的光彩。

未来,华大将不断完善从基础研究到产业应用的完整链条——从绘制生命图谱到开发干预产品,从解析机制到临床转化。我们追求的,并非只是生命的无限延长,而是让每个人都能享有更健康、更自主、更优质的人生,实现寿命与健康的同步飞跃。


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