Aging Atlas：衰老生物学的多组学数据库

随着全球老龄化人口的逐步增长，研究和制定健康老龄化战略的需求变得越来越重要，并呈现出新的紧迫性。衰老是一个复杂的过程，受遗传和表观遗传调控、翻译后调控、代谢调控、宿主-微生物组相互作用、生活方式和许多其他因素的影响。近年来，高通量组学技术（包括基因组学、转录组学、表观基因组学、代谢组学、蛋白质组学、药物基因组学和宏基因组学）已广泛应用于衰老研究，从而对衰老相关的分子变化进行大规模分析。因此，与衰老相关的有价值的数据量越来越大，需要一个开放和集成的数据库来支持新的衰老研究领域。

中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组和北京基因组研究所（国家生物信息中心）鲍一明研究组、张维绮研究组合作建立了Aging Atlas数据库（https://bigd.big.ac.cn/aging/index）。数据库相关文章于2020年10月29日以“Aging Atlas: a multi-omics database for aging biology”为题在线发表于Nucleic Acids Research杂志（IF=11.501）。

Aging Atlas 目前的实现包括五个模块：转录组学、单细胞转录组学、表观基因组学、蛋白质组学和药物基因组学。此外，Aging Atlas Consortium 还手动管理了一系列与衰老相关的人类和小鼠基因(GAAA)。GAAA 部分现在包含数百个人类和小鼠衰老相关基因，分为 10 个“基因集”和相应的 KEGG 通路。基因组具有成熟的老化特征，包括基因组不稳定性、端粒磨损、表观遗传改变、蛋白质稳态丧失、线粒体功能障碍、营养感知失调、细胞间通讯改变、细胞衰老和干细胞衰竭。Aging Atlas Consortium 的老年学专家将 GAAA 中的每个基因都归因于这些基因集。因此，GAAA 提供了 Aging Atlas 的基准部分，以帮助用户更好地解释这些与衰老相关的基因的生物学意义。

转录组学 (RNA-Seq) 模块

RNA-seq 模块对与衰老相关的全基因组转录组变化进行编目。RNA-seq 模块中收集的数据集来自与衰老研究相关的已发表文章。该模块收集在特定基因干预（过表达、敲除等）时观察到的转录组变化，该模块还收集特定组织和器官在生理和病理衰老过程中基因表达谱的变化。RNA-seq 模块目前包含 > 18 000 个可能与衰老有关的差异表达基因 (DEG)。在 RNA-seq 模块中，可以通过基因名称轻松搜索 DEG，并且每个 DEG 条目都包含潜在的实验条件和基因表达的倍数变化及其发布的来源。可以下载每篇文章中的所有搜索结果和相应的DEG数据库。

单细胞转录组学 (scRNA-Seq) 模块

scRNA-seq 模块系统地组织了基因表达随年龄增长的组织和细胞类型特异性异质变化。该模块提供不同细胞类型或亚型的高分辨率、综合参考图，以及它们的时空分布信息，以及在不同衰老相关或疾病条件下每种细胞类型或亚型的基因表达模式。该模块目前包括来自大鼠、猴子和人类的 14 种衰老组织的单细胞 RNA 测序数据集。这些数据包括从单细胞转录组学图谱中的多个哺乳动物组织中提取的细胞类型注释和细胞类型特异性 DEG，用于衰老和热量限制 (CR)。该模块还包含单细胞转录组数据，涵盖非人类灵长类动物的卵巢、胰岛、主动脉、视网膜和心肺衰老，以及老年 COVID-19 患者中人类循环免疫细胞的单细胞转录组学景观。

表观基因组学 (ChIP-Seq) 模块

ChIP-seq 模块目前包含大量染色质免疫沉淀测序 (ChIP-seq) 数据，反映了特定的衰老相关基因座是如何受组蛋白修饰和转录因子调节的。这些数据有助于阐明调控因素如何在全基因组范围内影响衰老过程中的基因表达。ChIP-seq 数据来自已发表的与衰老相关的文章，并使用相同的分析方法处理原始数据以保持一致性。直观地显示了衰老过程中特定基因组位点不同转录因子的富集或组蛋白修饰的变化。

蛋白质组学（蛋白质-蛋白质相互作用）模块

衰老过程中蛋白质稳态受损是典型的，蛋白质相互作用随着年龄的增长而发生显着变化。蛋白质-蛋白质相互作用模块（PPI）旨在允许查询感兴趣的蛋白质及其与衰老相关的相互作用蛋白。结果以两种方式呈现：交互式表格和网络图。前者提供了更详细的信息，包括相互作用蛋白的数量、细胞/组织类型和支持相互作用的出版物；后者允许蛋白质相互作用网络的可视化，并提供使用在线工具对选定数据执行基因本体或 KEGG 通路分析的选项。因此，PPI 将成为分析细胞衰老过程中关键蛋白质相互作用的有用模块，从而可以在蛋白质水平上更好地了解人类衰老。

药物基因组学（老年保护化合物）模块

该老年保护化合物模块专注于老年保护剂，允许用户查询与衰老相关的化合物，根据衰老表型、靶点、途径和与年龄相关的疾病，提供应用于模型生物的相关化合物的汇总数据。该模块目前包含来自药物治疗分析（体内和体外）的数百种化合物和组学数据集的列表，揭示由特定寿命/延长健康寿命的药物引起的基因表达变化。在该模块的首页，用户可以浏览“热门小分子”功能，每周更新列出搜索最多的化合物；“临床试验”提供了老年保护剂的临床试验数据；“专题文章”展示了衰老领域的最新研究。重要的是，用户可以通过药物名称、目标基因或来源论文的 DOI 轻松搜索，以获取有关老年保护化合物的详细信息。该模块不仅提供了延长寿命和延长健康期的化合物列表，还提供了有关药物引起的基因调控和表达变化的信息。