随着年龄增长，大脑学习新事物和保留记忆的能力会逐渐下降。这一现象通常与老年人相关，它与大脑生成新神经元能力的下降有关——这一过程主要发生在海马体中，因为神经干细胞（NSCs）分裂并成熟的能力减弱。
最近研究表明，这种下降可能比之前认为的更早开始，甚至可能从成年早期就开始了。
尽管已知整体大脑功能的下降与神经干细胞的减少有关，但其背后的分子变化及其时间线仍不清楚。表观遗传变化——即在不改变DNA序列的情况下影响基因表达的修饰——在细胞衰老过程中起着关键作用，但它们对神经干细胞的影响尚不明确。
日本奈良先端科学技术大学院大学（NAIST）神经再生与脑修复实验室副教授松田泰人领导的研究团队，包括松原修造、松田佳苗、关入春香、井上弘义、中川孝、中岛纪一（来自九州大学），村尾直也（宫崎大学）和小田久伸（济生会熊本医院）决定揭开神经干细胞早期衰老的过程。
他们的研究发表在《EMBO杂志》上。
研究人员使用单细胞测序技术分析了小鼠在不同生命阶段中神经干细胞和新生成神经元的基因表达。这使他们能够绘制出神经干细胞从出生到成年早期所经历的关键分子变化，以及其生成新神经元能力的相应改变。
一个关键发现与一个名为Setd8的基因有关，该基因控制着一种化学标签（分子）添加到称为组蛋白的DNA包装蛋白上的过程。
研究人员发现，随着大脑老化，Setd8的表达显著下降。反过来，Setd8水平的降低直接与神经干细胞活性和增殖能力受损以及小鼠记忆问题有关。
研究团队还证明，人为降低Setd8水平会模拟衰老神经干细胞的各种分子特征，表明它可能是早期衰老的关键生物标志物。
总体而言，这些结果揭示了Setd8在神经干细胞衰老中前所未知的作用，这在生物医学上具有重要意义。
“了解Setd8如何影响神经干细胞的衰老，为开发新的疗法以减缓或逆转早期大脑衰老打开了可能性。这有助于保持记忆和学习能力，并可能为阿尔茨海默病等与年龄相关的疾病带来未来的治疗手段，”松田博士表示。
“这也与我们实验室关于细胞重编程技术的研究相吻合，我们假设这种技术可以使‘老化’、功能下降的细胞重新恢复活力。”
尽管还需要进一步努力将这些发现转化为治疗方案和临床实践，松田博士期待继续这一激动人心的研究方向。
他总结道：“我深感荣幸能够在NAIST推进重编程研究，因为山中伸弥教授正是在这里开展了诱导多能干细胞的开创性工作。”
更多信息：Shuzo Matsubara 等人，Setd8下调在小鼠海马体中对神经干细胞衰老的表观遗传调控，《EMBO杂志》（2025）。DOI: 10.1038/s44318-025-00455-8
期刊信息：EMBO杂志
提供单位：奈良先端科学技术大学院大学
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