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线粒体DNA（mtDNA）突变已被证实与衰老相关。我们发现，在常规批量测序中检测到的mtDNA突变，远少于一类隐匿突变；尽管这些突变存在于增殖性组织中，却几乎未表现出负向选择。我们将新的scATAC-seq实验与已有的scRNA-seq数据相结合，在311名个体的270万个细胞中绘制了mtDNA突变图谱，涵盖11种增殖性细胞类型和5种组织。我们发现，低频突变（在受测细胞中≤1%）在常规批量测序中不可见，却会随年龄显著累积，其中以仅存在于单个细胞中的隐匿突变（cryptic）占主导。我们发现这种累积速率在不同细胞类型和组织间几乎具有普遍一致性；到50岁时，约40%的细胞至少携带一个影响30%或以上细胞mtDNA的突变。从相关性层面看，我们发现可根据这些隐匿突变预测人类年龄，但同时也有证据表明个体间存在可能具有生理意义的变异。这些低频突变（不同于追踪较大克隆的突变）表现出有限的负向选择，并与标志功能异常的基因表达变化相一致。
nick.jones{at}imperial.ac.uk
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线粒体 DNA（mtDNA）突变已被认为与衰老相关。我们发现，在常规整体测序中检测到的 mtDNA 突变数量，远少于一类隐匿性突变；尽管这些突变存在于增殖性组织中，却几乎未表现出负向选择。我们将新的 scATAC-seq 实验与现有的 scRNA-seq 数据相结合，对来自 311 名个体的 270 万个细胞中的 mtDNA 突变进行定位，覆盖 11 种增殖性细胞类型和 5 种组织。我们发现，低丰度突变（在≤1% 的检测细胞中出现），即常规整体测序无法检测到的突变，会随年龄显著积累，其中以单细胞特有的突变（隐性突变）为主。我们发现，不同细胞类型和组织之间的积累速率几乎普遍一致，并且到 50 岁时，约有 40% 的细胞至少携带一种影响 30% 或以上细胞 mtDNA 的突变。在相关性层面，我们发现可利用这些隐匿性突变预测人的年龄，但也有证据表明个体间存在可能具有生理意义的变异。这些低丰度突变（不同于跟踪较大克隆的突变）表现出有限的负向选择，并与标记功能失调的基因表达变化相一致。
竞争利益声明
作者声明不存在竞争利益。
资助信息声明
Leverhulme，RPG-2018-408
Wellcome Trust，https://ror.org/029chgv08，224486/Z/21/Z，226653/Z/22/Z
Medical Research Council Mitochondrial Biology Unit，MC_UU_00028/7
Biological and Biotechnology Research Council，BB/Y003209/1
Rosetrees Trust，https://ror.org/04e3zg361，PGL23/100048
LifeArc Centre to Treat Mitochondrial Diseases，10748
NIHR Cambridge Biomedical Research Centre，BRC-1215-20014
EPSRC，EP/S023151/1
版权
持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
其依据 CC-BY 4.0 国际许可协议提供。
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发布日期：2026 年 7 月 20 日。
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大规模单细胞绘制隐匿性线粒体衰老图谱
Hetvi
Jethwani
，
Kamal
Sukandar
，
Alistair P.
Green
，
Ferdinando
Insalata
，
Zoe
Golder
，
Katherine
Schon
，
Becca
Asquith
，
Patrick F.
Chinnery
，
Nick S.
Jones
bioRxiv
2026.07.14.738425；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.07.14.738425
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Hetvi
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，
Kamal
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，
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，
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Insalata
，
Zoe
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，
Katherine
Schon
，
Becca
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，
Patrick F.
Chinnery
，
Nick S.
Jones
bioRxiv
2026.07.14.738425；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.07.14.738425
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.14.738425v1?rss=1
🏷️ 线粒体DNA突变 单细胞图谱 衰老 scATAC-seq scRNA-seq 隐匿突变