目的:机体的老化是一种普遍的生物学过程,随着年龄的增长,细胞会发生一系列的生理改变,其主要特点是细胞增殖能力减退,但仍具有正常的细胞功能,胰岛β细胞也不例外。然而,β细胞生理性衰老和其导致的功能及转录组变化很少引起人们的关注,并且β细胞特定的衰老表型也有待确定。鉴于在细胞水平上解释β细胞生理性老化所特有的转录组学改变是具有很大的挑战性,因此我们利用单细胞转录组测序对8周龄小鼠与20月龄小鼠胰腺细胞进行差异对比,解析胰岛β细胞随着年龄所特有的转录组学差异。方法:为了全面了解老年与年轻小鼠胰腺β细胞差异,我们采用了腹腔葡萄糖耐量实验（IPGTT）和腹腔胰岛素耐量实验（IPITT）分别对20月龄和8周龄雌性C57BL/6小鼠开展葡萄糖和胰岛素响应研究。采用免疫组化和胰岛mass分析的方法开展两组胰腺及胰岛形态学差异研究;通过ELISA技术开展胰岛素水平差异研究。之后3只20月龄小鼠和3只8周龄小鼠被随机选取进行胰岛纯化,并通过进一步消化制得胰岛单细胞悬液,使用新兴的单细胞测序技术-10×Genomic对其进行测序;对测序结果进行生物信息学分析;挑选出β细胞差异基因,并对其进行更深层次的分析;用免疫荧光技术对部分差异基因进行再验证。最后,通过透射电子显微镜观察胰岛微结构是否有差异改变。结果:20月龄的老年小鼠与8周龄的年轻小鼠具有一定的外观形态差异,且体重重于年轻小鼠（P<0.001）。IPGTT结果显示,老年小鼠在0、60、90分钟的血糖值低于年轻小鼠（P<0.05;P<0.001;P<0.01）,而其余各点血糖值无差异,IPITT结果显示,老年小鼠在0分钟血糖值低于年轻小鼠（P<0.05）。ELISA结果示老年小鼠具有更高的胰岛素水平（P<0.05）。免疫组化及胰岛mass分析结果示老年小鼠的胰腺、胰岛个数、胰岛总面积、胰岛平均面积均大于年轻小鼠（P<0.01;P<0.01;P<0.001;P<0.01）;经胰腺灌注消化、胰岛纯化、胰岛单细胞悬液制备后成功获得6个胰岛单细胞悬液样本,质检合格,测序由上海欧易生物有限公司完成。通过10×Genomics单细胞测序、质检和一系列生信分析后,我们共测序得59346个细胞并聚类成23个细胞群,筛选出了β细胞、腺泡细胞、α细胞、上皮细胞、δ细胞、导管细胞、γ细胞等胰腺固有细胞类型,针对Ins1,Ins2的表达量发现了新的细胞亚群β-like细胞。在β细胞中共筛选出了47个有显著表达差异并具有统计学意义的差异基因（Fold Change>1.5,P<0.05）。在老年鼠中基因表达量上调的有27个,下调的有20个。其中mt-Co1、mt-Co2、mt-Co3、mt-Nd1、mt-Nd3、Mt1、Mafa、Ucn3、Acly、Gcg、Sst等基因在老年鼠中呈现高表达趋势,Reg1、Cel、Cela2a、Cela3a等基因表达量较低。后续通过SCENIC分析鉴定了转录因子Jund等在老年小鼠中表达量较高。免疫荧光结果验证了mt-Co1、mt-Nd1、Acly在老年胰岛中的表达量较高。透射电子显微镜结果示老年小鼠胰岛中具有较多的脂滴分布,线粒体数目增多且面积大于年轻小鼠,内质网形态发生改变。结论:本研究表明,20月龄的老年小鼠具有正常的糖耐量,较低的血糖水平和较高的胰岛素水平但还未出现胰岛素抵抗。通过单细胞测序发现与8周龄年轻小鼠相比,老年小鼠β细胞中有关线粒体基因mt-Co1、mt-Co2、mt-Co3、mt-Nd1、mt-Nd3表达量增高;与脂质代谢相关的基因Cel、Cela2a、Cela3a等表达量减低,我们推测老年小鼠β细胞具有较强的线粒体活性和较为减退的脂质代谢功能。除此之外我们同样对胰腺其他类型细胞进行了鉴定,并发现了新的β细胞亚型-具有较低Ins表达的β-like细胞,并且发现Gcg、Sst在老年β细胞中高表达,我们推测老年小鼠β细胞可能具有一定的转分化趋势。通过免疫荧光我们验证了差异基因mt-Co1、mt-Nd1、Acly在老年鼠β细胞中高表达。并且通过透射电子显微镜观察到老年小鼠胰岛中具有线粒体、内质网改变及较多的脂滴堆积。