进入新的一年,意味着年龄又增长了一岁。我们无法阻止时间的流淌,但科学发现的进步可以帮助我们抵挡岁月的侵蚀,延缓老化,延长健康寿命。
新年伊始,权威学术期刊《自然》上线了一项有关大脑衰老的新研究,科学家们对于大脑在衰老过程中发生的变化有了新的认识,也为开发防治衰老相关脑疾病的新疗法提供了重要指导。
这项研究由艾伦研究所(Allen Institute)主导,以小鼠为模型,绘制出了一张大脑老化地图,其展示了受衰老影响最为明显的细胞类型和热点脑区。美国国立卫生研究院(NIH)研究衰老的专家Richard J. Hodes博士评论说,这张新地图可能会从根本上改变科学家思考衰老对大脑的影响方式。
在先前的工作中,研究团队已经建立了绘制小鼠大脑高分辨率转录组细胞图谱的方法,对小鼠整个大脑的细胞类型做出了全面的描述和分类。
在此基础上,新研究通过单细胞RNA测序数据绘制和比较了2个月的小鼠与18个月的小鼠的脑细胞图谱,前者对应于刚成年的青年阶段,后者对应于人类的中老年阶段。研究人员重点关注了基因表达随年龄增长而发生重大变化的细胞类型,并且在包括前脑、中脑和后脑在内的16个脑区找出细胞变化最集中的区域。
▲研究方法示意图(图片来源:参考资料[1])
对120多万个脑细胞进行高分辨率聚类后,研究人员发现,大脑中并非所有细胞类型都以同样的方式衰老。有14种细胞类型的基因表达随年龄增长发生了最为显著的变化,可以认为这些细胞对衰老过程和衰老相关的脑疾病更为敏感。而这些细胞类型大部分并非神经元,而是属于神经胶质细胞,也就是通常所认为的大脑支持细胞。
其中,基因表达对年龄最为敏感的细胞类型包括脑中的常驻免疫细胞小胶质细胞,某些类型的巨噬细胞,为神经纤维提供电绝缘层的少突胶质细胞,伸展细胞(tanycyte),上皮细胞。在免疫细胞和血管细胞中,主要表现为与免疫功能、抗原递呈、炎症和细胞运动相关的基因表达增加;在神经元、星形胶质细胞和成熟少突胶质细胞中,与神经元结构和功能相关的基因表达随年龄增长而减少。
▲基因表达变化受衰老影响最显著的细胞类型(图片来源:参考资料[1])
参考资料:
[1] Kelly Jin et al., Brain-wide cell-type-specific transcriptomic signatures of healthy ageing in mice. Nature (2025) Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-024-08350-8
[2] Key players in brain aging: New research identifies age-related damage on a cellular level. Retrieved Dec. 31, 2024 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1069088
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