生物衰老可以定义为分子和细胞功能各方面逐渐丧失稳态。哺乳动物的大脑由数千种细胞类型组成，这些细胞可能对衰老表现出不同的易感性或抵抗力。本文展示了来自年轻成年（2个月大）和老年（18个月大）小鼠大脑细胞的全面单细胞RNA测序数据集，涵盖前脑、中脑和后脑区域，包含约120万个高质量单细胞转录组。高分辨率聚类所有细胞，结果显示847个细胞簇，并揭示了至少14个年龄偏倚的簇，其中大多数是胶质细胞类型。在更广泛的细胞亚类和超类型水平上，我们发现了与年龄相关的基因表达特征，并提供了一份2449个独特差异表达基因（年龄差异表达基因）的清单，适用于许多神经元和非神经元细胞类型。虽然大多数年龄差异表达基因是特定于特定细胞类型的，但我们观察到跨细胞类型的共同特征，包括许多神经元类型、主要星形胶质细胞类型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减少，以及免疫细胞类型和某些血管细胞类型中与免疫功能、抗原呈递、炎症和细胞迁移相关的基因表达增加。最后，我们观察到一些对衰老最敏感的细胞类型集中在下丘脑第三脑室周围，包括室管膜细胞、纤毛细胞和表达与能量稳态相关基因的经典下丘脑核团（如弓状核、背内侧核和室旁核）中的某些神经元类型。这些类型不仅表现出神经元功能的下降，还表现出免疫反应的增加。这些发现表明，第三脑室可能是小鼠大脑衰老的一个枢纽。总体而言，本研究系统地描绘了与正常衰老相关的大脑细胞类型特异性转录组变化的动态图谱，这将为研究衰老的功能变化及衰老与疾病之间的相互作用奠定基础。
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