Biological age (BA) has been proposed to evaluate the aging status instead of chronological age (CA). Our study shows evidence that there might be multiple "clocks" within the whole-body system: systemic aging drivers/clocks overlaid with organ/tissue-specific counterparts. We utilize multi-omics data, including clinical tests, immune repertoire, targeted metabolomic molecules, gut microbiomes, physical fitness examinations, and facial skin examinations, to estimate the BA of different organs (e.g., liver, kidney) and systems (immune and metabolic system). The aging rates of organs/systems are diverse. People's aging patterns are different. We also demonstrate several applications of organs/systems BA in two independent datasets. Mortality predictions are compared among organs' BA in the dataset of the United States National Health and Nutrition Examination Survey. Polygenic risk score of BAs constructed in the Chinese Longitudinal Healthy Longevity Survey cohort can predict the possibility of becoming centenarian.

T cells recognize antigens as peptides bound to major histocompatibility complex (MHC) proteins through T cell receptors (TCRs) on their surface. To recognize a wide range of pathogens, each individual possesses a substantial number of TCRs with an extremely high degree of variability. It remains controversial whether germline-encoded TCR repertoire is shaped by MHC polymorphism and, if so, what is the preference between MHC genetic variants and TCR V gene compatibility. To investigate the "net" genetic association between MHC variations and TRBV genes, we applied quantitative trait locus (QTL) mapping to test the associations between MHC polymorphism and TCR beta chain V (TRBV) genes usage using umbilical cord blood (UCB) samples of 201 Chinese newborns. We found TRBV gene and MHC loci that are predisposed to interact with one another differ from previous conclusions. The majority of MHC amino acid residues associated with the TRBV gene usage show spatial proximities in known structures of TCR-pMHC complexes. These results show for the first time that MHC variants bias TRBV gene usage in UCB of Chinese ancestry and indicate that germline-encoded contacts influence TCR-MHC interactions in intact T cell repertoires.

Umbilical cord blood (UCB) transplant is a therapeutic option for both pediatric and adult patients with a variety of hematologic diseases such as several types of blood cancers, myeloproliferative disorders, genetic diseases, and metabolic disorders. However, the level of cellular heterogeneity and diversity of nucleated cells in the UCB has not yet been assessed in an unbiased and systemic fashion. In the current study, nucleated cells from UCB were subjected to single-cell RNA sequencing, a technology enabled simultaneous profiling of the gene expression signatures of thousands of cells, generating rich resources for further functional studies. Here, we report the transcriptomic maps of 19,052 UCB cells, covering 11 major cell types. Many of these cell types are comprised of distinct subpopulations, including distinct signatures in NK and NKT cell types in the UCB. Pseudotime ordering of nucleated red blood cells (NRBC) identifies wave-like activation and suppression of transcription regulators, leading to a polarized cellular state, which may reflect the NRBC maturation. Progenitor cells in the UBC also consist two subpopulations with divergent transcription programs activated, leading to specific cell-fate commitment. Collectively, we provide this comprehensive single-cell transcriptomic landscape and show that it can uncover previously unrecognized cell types, pathways and gene expression regulations that may contribute to the efficacy and outcome of UCB transplant, broadening the scope of research and clinical innovations.