并非所有脑细胞类型都以相同方式衰老，这是由美国国立卫生研究院（NIH）支持的一项新脑图谱研究所揭示的结果。研究人员发现，某些细胞可能经历更多与年龄相关的基因活动变化，例如一小部分控制激素的细胞。
这项发表在《自然》杂志上的研究结果支持了这样一个观点，即某些细胞比其他细胞更容易受到衰老过程及其相关脑部疾病的影响。
“衰老是阿尔茨海默病和其他许多毁灭性脑部疾病最重要的风险因素。这些结果提供了高度详细的脑细胞图谱，显示哪些脑细胞可能最受衰老影响。这一新图谱可能会从根本上改变科学家对衰老如何影响大脑的看法，并为开发新的与衰老相关的脑部疾病治疗方法提供指南。” NIH主任理查德·J·霍兹博士（Richard J. Hodes, M.D.）表示。
研究人员使用先进的遗传分析工具，检查了2个月大的“年轻”小鼠和18个月大的“老年”小鼠大脑中的单个细胞。对于每个年龄段，研究人员检查了跨越16个广泛区域的多种细胞类型的基因活动，这些区域占小鼠大脑总体积的35%。
与早期研究类似，初步结果表明与神经回路相关的基因活性下降。主要的回路细胞——神经元，以及称为星形胶质细胞和少突胶质细胞的“胶质”细胞，这些细胞通过调节神经递质水平和电绝缘神经纤维来支持神经信号传导，被观察到其基因活性有所减少。另一方面，与大脑炎症和免疫系统以及脑血管细胞相关的基因随着年龄的增长变得更加活跃。
进一步分析确定了最易受衰老影响的细胞类型。研究结果表明，在至少三个不同的脑区中，衰老减缓了新神经元的生长。其中一些新生神经元可能参与调控某些类型的学习和记忆的回路，而另一些则可能帮助小鼠识别各种气味，这与早期研究一致。
第三脑室是一个重要的通道，允许脑脊液流经下丘脑。环绕第三脑室的细胞似乎是最易受衰老影响的细胞之一。位于小鼠脑底部的下丘脑产生调节身体基本需求（如饥饿、口渴、睡眠、心率和体温）的激素。
研究结果显示，第三脑室壁细胞和邻近下丘脑的神经元在基因活动方面表现出最显著的与年龄相关的改变。这些改变包括免疫相关基因表达增加和与神经元回路相关的基因表达减少。
作者认为，这些发现与先前对不同动物的研究结果一致，这些研究展示了衰老与身体代谢之间的联系，例如间歇性禁食和其他限制热量摄入的饮食可以延长寿命。
特别是，第三脑室壁细胞调节激素和营养物质在大脑和身体之间的流动，而对年龄敏感的下丘脑神经元已知会生成调节进食和能量的激素。为了调查这些结果背后的生物学机制，并寻找任何潜在的人类健康联系，需要进行更多研究。
西雅图艾伦脑科学研究所的 Kelly Jin 博士、Bosiljka Tasic 博士和 Hongkui Zeng 博士领导了该项目。研究人员使用由 NIH 大脑研究通过先进创新神经技术（BRAIN）计划——细胞普查网络（BICCN）开发的大脑图谱工具，检查了来自年轻和老年小鼠的超过120万个脑细胞，约占所有脑细胞的1%。
“多年来，科学家们主要是一次一个细胞地研究衰老对大脑的影响。现在，借助 NIH BRAIN 计划支持的创新大脑图谱工具，研究人员可以研究衰老如何影响整个大脑的大部分。本研究表明，更全面地研究大脑可以为科学家提供关于大脑如何衰老以及神经退行性疾病如何破坏正常衰老活动的新见解。” NIH BRAIN 计划主任 John Ngai 博士说。
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