The ability to slow or reverse biological ageing would have major implications for mitigating disease risk and maintaining vitality1. Although an increasing number of interventions show promise for rejuvenation2, their effectiveness on disparate cell types across the body and the molecular pathways susceptible to rejuvenation remain largely unexplored. Here we performed single-cell RNA sequencing on 20 organs to reveal cell-type-specific responses to young and aged blood in heterochronic parabiosis. Adipose mesenchymal stromal cells, haematopoietic stem cells and hepatocytes are among those cell types that are especially responsive. On the pathway level, young blood invokes new gene sets in addition to reversing established ageing patterns, with the global rescue of genes encoding electron transport chain subunits pinpointing a prominent role of mitochondrial function in parabiosis-mediated rejuvenation. We observed an almost universal loss of gene expression with age that is largely mimicked by parabiosis: aged blood reduces global gene expression, and young blood restores it in select cell types. Together, these data lay the groundwork for a systemic understanding of the interplay between blood-borne factors and cellular integrity.

ABSTRACT Pediatric hepatoblastoma (HB) is the most common primary liver cancer in infants and children. Studies of HB that focus exclusively on tumor cells demonstrate sparse somatic mutations and a common cell of origin, the hepatoblast, across patients. In contrast to the homogeneity these studies would suggest, HB tumors have a high degree of heterogeneity that can portend poor prognosis. In this study, we used single-cell genomic techniques to analyze resected human pediatric HB specimens. This study establishes that tumor heterogeneity can be defined by the relative proportions of five distinct subtypes of tumor cells. Notably, patient-derived HB spheroid cultures predict differential responses to treatment based on the transcriptomic signature of each tumor, suggesting a path forward for precision oncology for these tumors. Collectively, these results define HB tumor heterogeneity with single-cell resolution and demonstrate that patient-derived spheroids can be used to evaluate responses to chemotherapy.

In the liver, Wnt/β-catenin signaling is involved in regulating zonation and hepatocyte proliferation during homeostasis. We have examined Wnt gene expression and signaling after injury and we show by in situ hybridization that Wnts are activated by acute carbon tetrachloride (CCl4) toxicity. Following injury, peri-injury hepatocytes become Wnt-responsive, expressing the Wnt target gene Axin2. Lineage tracing of peri-injury Axin2+ hepatocytes shows that during recovery, the injured parenchyma becomes repopulated and repaired by Axin2+ descendants. Using single cell RNA sequencing (scRNA-seq), we show that endothelial cells are the major source of Wnts following acute CCl4 toxicity. Induced loss of β-catenin in peri-injury hepatocytes results in delayed repair and ultimately to injury-induced lethality, while loss of Wnt production from endothelial cells leads to a delay in the proliferative response after injury. Conclusion: Our Findings highlight the importance of the Wnt/β-catenin signaling pathway in restoring tissue integrity following acute liver toxicity and establishes a role of endothelial cells as an important Wnt-producing regulator of liver tissue repair following localized liver injury.