尽管细胞衰老对衰老和各种疾病有表现和贡献，但准确鉴定异质衰老细胞仍具有挑战性。目前的衰老评估方法主要依赖于有限的标记或同质样本，这可能无法捕捉普遍的衰老特征，限制了它们的推广。

2025年5月29日，复旦大学倪挺、魏刚、德国慕尼黑亥姆霍兹计算生物研究所汪伟旭共同通讯在Nature Aging在线发表题为“A transcriptome-based human universal senescence index (hUSI) robustly predicts cellular senescence under various conditions”的研究论文，该研究开发了人类通用衰老指数(hUSI)，这是一种针对不同细胞和样品的准确、可靠的衰老评估方法。

基于迄今为止从最全面的细胞衰老相关转录组数据中了解到的特征，hUSI证明了其与衰老表型的令人信服的联系以及在预测衰老状态中的卓越稳健性。使用hUSI，研究人员发现了潜在的衰老调节剂，并绘制了冠状病毒疾病2019(新冠肺炎)中跨细胞类型的衰老细胞积累。该方法也有助于解码黑色素瘤中的异质性衰老状态，识别预后相关的信号通路。总之，hUSI证明了其在生物学背景下表征细胞衰老的效用，在衰老研究和临床实践中具有广泛的应用。

以不可逆细胞周期停滞为特征的细胞衰老(CS)被认为是衰老和年龄相关疾病的关键因素。例如，通过呈现衰老相关的分泌表型(SASPs),包括促炎蛋白和其他旁分泌因子(如转化生长因子β (TGFβ)家族配体、血管内皮生长因子(VEGF)和趋化因子)的分泌增加，衰老细胞可以刺激免疫反应和细胞间通讯，导致各种组织的多效性效应。使用抗衰老药物靶向清除累积的衰老细胞或诱导肿瘤细胞衰老已被证明对疾病预后和健康寿命有益。根据实际情况，不同细胞类型中的CS可由各种内源性和外源性应激物诱导，如复制应激、癌基因激活、化疗药物和电离辐射。然而，尽管使用了几种形态学标记(如扁平和扩大)和分子标记(如p16)，p21，p15和p27来表征衰老细胞，由于其异质性，体内衰老细胞的鉴定仍然是一个巨大的挑战。因此，迫切需要一种能够在多种情况下准确预测衰老状态的通用方法，尤其是在单细胞转录组技术已经广泛应用的时代。

开发基于转录组数据的衰老评分方法是监测疾病进展中衰老状态的有效方法。然而，可靠的衰老标记的相对缺乏限制了区分和靶向体外体内衰老细胞。例如，在单细胞研究中，由于细胞类型和衰老类型的异质性，经典衰老标记的差异表达水平通常不足以识别衰老细胞。考虑到CS没有一个放之四海而皆准的标记，一些研究通过汇编一系列来自差异分析或文献研究的衰老相关基因来评估衰老，产生了几个基因组(如CellAge和SenMayo)和评分方法(如DAS_MSS和CS_score)。然而，这些基因组和方法通常是基于与衰老某些方面相关的基因开发的，如活化分泌表型或复制相关变化。值得注意的是，单样本基因集合富集分析(ssGSEA)被广泛用作基于基因集合的方法的定量手段，尽管对大规模单细胞图谱中的每个细胞进行ssGSEA是非常耗时的，这是因为精确估计标称P值需要大量的排列。

hUSI的整体工作流程（图源自Nature Aging）

该研究从公开可用的RNA测序(RNA-seq)数据中筛选出一个全面的衰老转录组谱，并采用一类逻辑回归(OCLR)模型来学习普遍衰老特征，因为它在阴性样品和混合信号中具有鲁棒性。最终，成功开发了一种可靠的数据驱动衰老评分方法，hUSI。在各种条件下，在大量和单细胞转录组样品中对hUSI的31种收集方法进行了基准测试，证实了hUSI的优异表现。此外，验证了hUSI鉴定的衰老抑制因子，并证实了hUSI在复杂病理组织(冠状病毒疾病2019(新冠肺炎)肺组织和黑色素瘤组织)中的可用性。总的来说，hUSI是一种评估衰老状态的可靠方法，能够在各种实验和临床背景下对衰老进行更全面的研究。

参考信息：

https://www.nature.com/articles/s43587-025-00886-2#Sec28

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