Ткань человека похожа на город: плотные кварталы специализированных клеток, улицы сосудов, площади функциональных единиц. С возрастом этот город перестраивается. Исследователи из проекта GTEx изучили 14 788 срезов тканей от 980 доноров и сегментировали 3,5 миллиарда клеток в 16 органах, чтобы увидеть, как меняется эта архитектура.
Оказалось, что плотность клеток снижается в 8 из 16 органов, сильнее всего в яичнике (на 47%), лёгком (35%) и печени (27%). Эпителиальные клетки, выстилающие поверхности органов, страдают больше других. В яичнике почти исчезают гранулёзные клетки (снижение 45% за десятилетие), в лёгком теряются альвеолярные клетки (25–30% за десятилетие), а в поджелудочной железе, наоборот, становится больше железистых столбчатых клеток (+17% за десятилетие).
Но главное открытие касается не клеток, а функциональных тканевых единиц (FTU) — групп клеток, выполняющих определённую работу, таких как крипты в кишечнике или фолликулы в яичнике. Из 236 проанализированных FTU 62 значимо меняются с возрастом. Плотные специализированные структуры замещаются разреженными и гетерогенными, обогащёнными стромальными и иммунными клетками. Это похоже на то, как городские кварталы с чёткой планировкой превращаются в хаотичные предместья.
Сосудистая сеть желудочно-кишечного тракта истончается: в тонком кишечнике артерии теряют 20% плотности за десятилетие, вены и лимфатические сосуды — 15%. Морфология клеток тоже меняется: в матке все три основные популяции значительно перестраиваются, а в щитовидной железе при стабильной плотности наблюдается наибольшее ремоделирование (25–28% признаков).
Работа создаёт количественный атлас клеточного и архитектурного старения. Он может служить эталоном для диагностики возрастных изменений в патологии и для оценки эффективности антивозрастных вмешательств. Старение перестраивает город наших тканей, и теперь у нас есть карта этих изменений.
Плотность клеток в селезёнке более чем в 8 раз выше, чем в коже: более 8000 клеток на квадратный миллиметр против менее 1000.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.