当你老了，头发白了，睡意昏沉
当你老了，走不动了，炉火旁取暖，回忆青春……
年华渐逝，容颜易老，一旦人上了年纪，会明显感觉到自己的身体机能在逐渐下降。至于为啥“人老就不中用了”，很大程度上仍是个谜。有一种现象尤其令人百思不得其解，那便是身体部位不同，衰退速度各异。要想把这些个问题弄个水落石出，科学家还得在分子水平上，将人体各个器官组织的运行机制研究透。
在某种程度上，免疫系统就像一支交响乐团，各个“乐器声部”拧成一股绳，同入侵之敌（感染原）展开殊死搏杀，真正是“兄弟同心，其利断金”。然而，随着免疫系统的老化，不知是何原因，其应对感染的能力直线下降。科学家曾提出过两种假说来探讨这种现象可能的原因：一，细胞自身能力的逐渐衰退；二，细胞间协同力的缺失。不过究竟哪个更有可能是正确答案，虽然各路人马争论得面红耳赤，可楞是没争出个所以然。
为了给这场争论画上个句号，剑桥大学、欧洲生物信息研究所和维康基金会桑格研究院的研究人员对多种细胞展开了深入的研究，分析了其基因表达谱。为了保证研究工作的顺利开展，他们采用了分辨率极高的单细胞RNA测序技术，如此一来，就能够探查细胞间差异与衰老过程是否存在相关性。从年轻和年老的实验鼠体内，研究人员分别提取未经刺激的初始CD4+T细胞和刺激后的效应记忆性CD4+T细胞，对其RNA进行测序。
研究人员的最终结论是：在由T细胞衰老导致免疫能力下降这个过程中，协同力下降扮演着关键角色。他们的研究成果近日发表在Science上。
“你可以把DNA测序想象成冰果露，”该研究团队负责人之一John Marioni表示，“传统的测序技术有点像让你吃上一口冰果露，然后让你猜猜里面都有些什么成分。而单细胞基因组学使得我们能够单独研究其中的各种成分，可谓直截了当。有了单细胞测序，研究人员可以随时观察千百种基因。”
研究团队另一位负责人Duncan Odom对免疫细胞与感染原的战斗场景做了这么一番描绘：“可以把免疫系统想象成一支‘细胞军团’，时刻准备着抵御入侵身体的感染原。本项研究表明，对于年轻力壮的动物而言，这支军团协同作战能力极佳，宛如强大的希腊步兵方阵，让感染原碰个头破血流。”
研究人员表示，有了这种密切的合作关系，免疫系统变得极为强大，对抗感染时自然得心应手。另一方面，动物实验也表明，一旦它们老了，那么细胞之间的协作也分崩离析了。
“尽管就细胞个体而言，它们可能还像以往那般‘强壮’，但没有了合作、陷入各自为战的境地，整体上就没什么战斗力可言了。”Odom强调。
此前已有研究表明，对于年富力强的动物而言，免疫激活使得其基因表达更为有序。而本项研究则表明，就实验鼠（有两种）的各类免疫细胞而言，衰老会增强基因表达的无序性。这预示着，对于哺乳动物大多数器官组织来说，细胞间转录差异性的增加，或许是衰老的重要标志。
“生理衰老是如何发生的，这是个有趣同时也非常有意义的话题，不过眼下人们对分子水平的衰老知之甚少，”论文第一作者Celia Pilar Martinez-Jimenez说，“有必要指出一点，本研究开启了由细胞出发探讨其对疾病响应机制的新角度，当然这也与衰老有关系。”
Nils Eling是一名博士生，负责本项研究的计算方面，他说：“从单细胞的水平分析基因表达独具优势，这样人们就可以观察到细胞之间是如何协调各自的反应的。一种非常有趣的现象是：衰老会严重破坏细胞间的协同效应——要搁在以前，我们可没办法知晓这一点。”
接下来，研究人员还将进一步发掘不同类型细胞衰老背后的奥秘。本项研究表明，想要揭示细胞发育和活动之真相，单细胞测序堪称“神器”，潜力无可限量。