浙江
大脑衰老过程中，神经退行性疾病风险则会显著升高，其中阿尔茨海默病已成为全球公共健康的重大挑战。2026年8月17日，吉林大学动物医学院刘明远教授、华大基因赖毅维、刘传宇、暨南大学李晓江等团队在《Cell》期刊在线发表题为“Multimodal brain cell atlas across the adult macaque lifespan”的研究论文，该研究采用单细胞核RNA测序和染色质可及性测序技术，构建了覆盖成年食蟹猕猴整个生命周期、包含8个脑区近300万个细胞核的多模态衰老细胞图谱。
研究团队整合了来自23只雌性食蟹猕猴的转录组和表观基因组数据，这些猕猴涵盖了从青年期到超高龄期的完整年龄梯度。超高龄个体代表了该物种在人工饲养条件下的寿命上限，这一群体的纳入为解析健康大脑衰老和长寿相关的分子特征提供了独特窗口。他们通过多层次的生物信息学分析，系统评估了不同脑区、不同细胞类型在衰老过程中的组成变化和转录组重塑幅度，并利用染色质可及性数据描绘了衰老过程中的基因调控元件动态变化图谱。研究揭示脑桥和延髓是灵长类大脑衰老的关键热点区域，多种细胞类型在该区域呈现协同性的衰老相关改变。
研究人员发现神经元和胶质细胞在大脑衰老进程中遵循不同的分子轨迹。神经元总体比例随年龄增长保持稳定，但其转录组却发生了广泛的、以细胞亚型特异性为主的改变。前额叶皮层中内侧神经节隆起来源的生长抑素阳性抑制性神经元表现出突触组织和离子稳态相关基因的显著下调。在细胞间通讯层面，Ephrin信号和轴突蛋白信号通路在前额叶皮层兴奋性和抑制性神经元中均出现减弱，而脑桥和延髓区域的少突胶质细胞谱系则呈现出髓鞘相关基因的下调和脂质代谢通路的异常激活。
在非神经细胞中，星形胶质细胞和小胶质细胞表现出区域特异性的应激、代谢和免疫通路激活。研究人员在多个脑区的星形胶质细胞中检测到泛反应性星形胶质细胞特征的富集，以及补体成分和干扰素应答基因的表达上调。小胶质细胞中的稳态标志物CSF1R和MS4A6A随年龄增长持续下调。在少突胶质细胞-少突胶质前体细胞轴线上，研究团队发现前体细胞的稳态维持与成熟细胞的髓鞘生成之间平衡失调，这一现象在脑桥和延髓尤为突出。他们还观察到超高龄个体中部分基因表达和染色质可及性出现反向调节，提示长寿个体可能启动了代偿性或保护性的转录程序。
在表观遗传层面，研究定义了94种细胞亚型特异的候选顺式调控元件，并将其与近2.4万个基因建立调控关联。染色质可及性的动态变化总体上与基因表达变化只有部分重合。研究人员识别出多个在灵长类与人类间保守的、与衰老相关的差异可及区域，其中CSF1R基因座上的两个小胶质细胞特异调控元件分别在前额叶皮层和脑桥延髓呈现不同的年龄相关轨迹。通过将猕猴细胞亚型特异的调控元件与人类全基因组关联分析数据进行整合，发现阿尔茨海默病和多发性硬化的风险变异在猕猴小胶质细胞的调控元件中显著富集，而认知功能相关变异则在神经元调控元件中富集程度更高。
该研究还将猕猴前额叶皮层数据与多个公共人类大脑衰老和阿尔茨海默病单细胞数据集进行跨物种比较。映射分析显示两者在神经元衰老转录变化上具有较高一致性，但在胶质细胞中一致性显著降低。阿尔茨海默病数据集中的差异表达基因模式与正常衰老轨迹存在明显偏离，神经退行性疾病并非单纯加速了生理性衰老进程。该多模态图谱已通过在线数据库开放访问，为后续灵长类大脑衰老机制和干预策略研究提供了基础性资源。
READING
BioPeers
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
