衰老对某些脑细胞的影响更为显著
由西雅图艾伦脑科学研究所（Allen Institute for Brain Science）的科学家们进行的一项新研究揭示，大脑中不同类型的细胞对衰老的反应各不相同，而某些特定区域的细胞对衰老过程更为敏感。这一发现为开发新的治疗方法来应对与年龄相关的脑部疾病打开了大门。
随着年龄的增长，各种细胞和组织会积累损伤。虽然这是一个自然的过程，但这也意味着我们的生物年龄可能与实际年龄有所不同。了解伴随生物衰老的细胞变化，使我们更接近于减缓或管理衰老过程的目标。
在这项关于大脑老化的研究中，研究人员通过单细胞RNA测序和美国国立卫生研究院（NIH）的“脑计划”（The BRAIN Initiative）开发的先进脑图谱工具，绘制了大约120万个来自年轻成年和老年小鼠个体的脑细胞图谱。“老年”小鼠的年龄为18个月，相当于人类的50多岁到60多岁，即中晚年阶段。选择小鼠作为研究对象是因为其大脑结构、功能、基因和细胞类型与人类大脑非常相似。
研究人员选择了16个已知对与年龄相关的疾病敏感的大脑区域进行细胞图谱绘制，约占小鼠大脑总体积的35%。这种方法使研究人员能够识别这些细胞的独特转录组（即在给定时间内细胞中存在的所有RNA），并检查它们在基因表达方面的年龄相关变化。
艾伦研究所的科学家兼该研究的主要作者Kelly Jin博士表示：“我们的假设是，这些细胞类型在整合来自环境或我们摄入物质的信号方面变得效率低下，这种效率的丧失以某种方式促成了我们身体其他部分的老化现象。我认为这是非常惊人的，我们能够用现有的方法找到这些非常具体的变化。”
研究发现，主要是胶质细胞（一类支持、连接和保护大脑神经元的细胞）显示出与年龄相关的基因表达显著变化。受影响较大的包括免疫系统相关的细胞（如小胶质细胞、少突胶质细胞和边界相关巨噬细胞（BAMs））以及特殊的胶质细胞——星形胶质细胞（tanycytes）和室管膜细胞。星形胶质细胞主要分布在下丘脑第三脑室周围，它们具有独特的双重功能，既是大脑和脑脊液之间的结构屏障，也是功能屏障。室管膜细胞则覆盖脊髓和大脑的脑室，这些腔体产生和储存脑脊液，对于维持这些结构的稳定环境至关重要，从而确保神经元和其他细胞的最佳功能。
具体来说，研究人员发现在这些细胞中，炎症和免疫反应基因的表达增加，而与神经元信号传导和结构相关的基因表达减少。最显著的变化发生在靠近下丘脑第三脑室（V3）的细胞中，该区域对于调节重要的生理和行为过程至关重要，包括体温、饥饿和饱腹感、口渴和液体平衡、睡眠-觉醒周期以及昼夜节律。
研究人员总结道：“综合来看，我们的结果系统地揭示了广泛的细胞类型特异性衰老模式，确定了显示独特基因表达变化的年龄特异性细胞类型簇，并强调下丘脑第三脑室区域可能是大脑衰老的一个热点。”
研究人员希望他们的发现能引导进一步的研究，探索这个新发现的热点区域，并可能开发出减缓或管理大脑衰老及预防神经退行性疾病的疗法。
美国国立卫生研究院老龄化研究所（National Institute of Aging）主任Richard Hodes博士表示：“衰老是阿尔茨海默病及其他许多破坏性脑部疾病最重要的风险因素。这些结果提供了一张高度详细的地图，表明哪些脑细胞可能最受衰老影响。这张新地图可能会从根本上改变科学家对衰老如何影响大脑的看法，并为开发针对与年龄相关脑部疾病的新疗法提供指导。”
该研究发表在《自然》（Nature）杂志上。
(全文结束)
