▎藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)編輯

進(jìn)入新的一年，意味著年齡又增長了一歲。我們無法阻止時(shí)間的流淌，但科學(xué)發(fā)現(xiàn)的進(jìn)步可以幫助我們抵擋歲月的侵蝕，延緩老化，延長健康壽命。

新年伊始，頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》上線了一項(xiàng)有關(guān)大腦衰老的新研究，科學(xué)家們對于大腦在衰老過程中發(fā)生的變化有了新的認(rèn)識，也為開發(fā)防治衰老相關(guān)腦疾病的新療法提供了重要指導(dǎo)。

這項(xiàng)研究由艾倫研究所（Allen Institute）主導(dǎo)，以小鼠為模型，繪制出了一張大腦老化地圖，其展示了受衰老影響最為明顯的細(xì)胞類型和熱點(diǎn)腦區(qū)。美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）研究衰老的專家Richard J. Hodes博士評論說，這張新地圖可能會(huì)從根本上改變科學(xué)家思考衰老對大腦的影響方式。

在先前的工作中，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建立了繪制小鼠大腦高分辨率轉(zhuǎn)錄組細(xì)胞圖譜的方法，對小鼠整個(gè)大腦的細(xì)胞類型做出了全面的描述和分類。（相關(guān)閱讀：）

在此基礎(chǔ)上，新研究通過單細(xì)胞RNA測序數(shù)據(jù)繪制和比較了2個(gè)月的小鼠與18個(gè)月的小鼠的腦細(xì)胞圖譜，前者對應(yīng)于剛成年的青年階段，后者對應(yīng)于人類的中老年階段。研究人員重點(diǎn)關(guān)注了基因表達(dá)隨年齡增長而發(fā)生重大變化的細(xì)胞類型，并且在包括前腦、中腦和后腦在內(nèi)的16個(gè)腦區(qū)找出細(xì)胞變化最集中的區(qū)域。

▲研究方法示意圖（圖片來源：參考資料[1]）

對120多萬個(gè)腦細(xì)胞進(jìn)行高分辨率聚類后，研究人員發(fā)現(xiàn)，大腦中并非所有細(xì)胞類型都以同樣的方式衰老。有14種細(xì)胞類型的基因表達(dá)隨年齡增長發(fā)生了最為顯著的變化，可以認(rèn)為這些細(xì)胞對衰老過程和衰老相關(guān)的腦疾病更為敏感。而這些細(xì)胞類型大部分并非神經(jīng)元，而是屬于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，也就是通常所認(rèn)為的大腦支持細(xì)胞。

其中，基因表達(dá)對年齡最為敏感的細(xì)胞類型包括腦中的常駐免疫細(xì)胞小膠質(zhì)細(xì)胞，某些類型的巨噬細(xì)胞，為神經(jīng)纖維提供電絕緣層的少突膠質(zhì)細(xì)胞，伸展細(xì)胞（tanycyte），上皮細(xì)胞。在免疫細(xì)胞和血管細(xì)胞中，主要表現(xiàn)為與免疫功能、抗原遞呈、炎癥和細(xì)胞運(yùn)動(dòng)相關(guān)的基因表達(dá)增加；在神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞中，與神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)的基因表達(dá)隨年齡增長而減少。

▲基因表達(dá)變化受衰老影響最顯著的細(xì)胞類型（圖片來源：參考資料[1]）

更重要的是，研究發(fā)現(xiàn)，下丘腦可能是大腦衰老的“樞紐”。下丘腦是大腦調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動(dòng)的高級中樞，其分泌的激素控制著諸如體溫、心率、睡眠、進(jìn)食和飲水等基本需求。

論文顯示，對衰老最敏感的一些細(xì)胞類型集中在下丘腦第三腦室附近，包括伸展細(xì)胞、上皮細(xì)胞和某些核團(tuán)的特定神經(jīng)元，這些細(xì)胞中隨年齡而發(fā)生顯著活性變化的那些基因也多與進(jìn)食、代謝和能量平衡、激素傳遞、對營養(yǎng)的利用有關(guān)。換句話說，新發(fā)現(xiàn)的“大腦衰老樞紐”，顯示了飲食、營養(yǎng)與大腦的衰老和健康存在密切聯(lián)系，可能影響到一個(gè)人隨著衰老而患上腦疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

▲熒光顯示下丘腦中不同深度的伸展細(xì)胞，它們是小鼠腦中基因表達(dá)隨年齡變化最顯著的細(xì)胞類型之一（圖片來源：參考資料[2]；Credit：Allen Institute）

有趣的是，一些研究顯示，間歇性斷食、熱量限制或其他一些旨在改善代謝的飲食策略可以延長壽命或健康壽命，而新研究對細(xì)胞類型的分析也將衰老與代謝變化聯(lián)系在了一起，為進(jìn)一步開發(fā)抵抗大腦衰老的飲食策略奠定了細(xì)胞層面上的基礎(chǔ)。

研究論文的共同通訊作者曾紅葵博士指出，這項(xiàng)研究的重要意義是找到了大腦衰老過程中真正的關(guān)鍵參與者。未來，開發(fā)靶向這些特定細(xì)胞類型的工具，有望發(fā)現(xiàn)更多具體的飲食或藥物干預(yù)措施，通過改善這些細(xì)胞的功能，最終延緩大腦衰老、防治衰老相關(guān)神經(jīng)退行性疾病。

參考資料：

[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

本文來自藥明康德內(nèi)容微信團(tuán)隊(duì)，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)到朋友圈，謝絕轉(zhuǎn)載到其他平臺。如有開設(shè)白名單需求，請?jiān)凇皩W(xué)術(shù)經(jīng)緯”公眾號主頁回復(fù)“轉(zhuǎn)載”獲取轉(zhuǎn)載須知。其他合作需求，請聯(lián)系wuxi_media@wuxiapptec.com。

免責(zé)聲明：藥明康德內(nèi)容團(tuán)隊(duì)專注介紹全球生物醫(yī)藥健康研究進(jìn)展。本文僅作信息交流之目的，文中觀點(diǎn)不代表藥明康德立場，亦不代表藥明康德支持或反對文中觀點(diǎn)。本文也不是治療方案推薦。如需獲得治療方案指導(dǎo)，請前往正規(guī)醫(yī)院就診。