河北
一项新研究表明，海马体——一个对学习和记忆至关重要的大脑区域——的免疫细胞组成在中年时期开始迅速经历大规模重塑。这一此前未被发现的转变，可能揭示了一种机制：衰老或许正是通过这种方式导致神经退行性疾病中常见的慢性神经炎症。
该研究发表在《科学》杂志上。
“衰老是痴呆症最大的单一风险因素，但我们对它如何引发疾病仍知之甚少，”美国国立卫生研究院（NIH）下属国家老龄化研究所（NIA）所长、医学博士理查德·霍德斯说。“这一此前隐藏的小胶质细胞变化，如今借助技术和思路的创新被揭示出来，可能是一条重要线索，帮助我们拼上这块拼图。”
一个合作团队利用先进的单细胞分析技术，分析了40名神经系统健康的成年人去世后捐献的海马组织，这些人的年龄在20至95岁之间。团队成员来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校、纽约基因组中心和加利福尼亚大学欧文分校。
小胶质细胞在中年时期逐步退场
研究结果表明，大脑的主要免疫细胞，称为小胶质细胞，在大约50至75岁之间逐渐减少，逐渐被另一类细胞所取代——这些细胞的炎症特征更为明显，还带有一些类似外周血来源免疫细胞的特征。
科学界长期以来一直认为，小胶质细胞在人的一生中会不断更新。但这些结果对胚胎发育期间出现的小胶质细胞能否终身存续提出了疑问。
表观遗传学揭示了隐藏的细胞起源
为了以前所未有的分辨率研究衰老如何影响人类大脑，研究人员将传统的基因表达测量方法与更先进的技术相结合，来分析基因组的三维结构以及被称为表观基因组的一系列化学修饰。
“基因表达告诉我们细胞当下在做什么，但表观遗传特征保存着细胞来源的信息，”第一作者、加州大学圣地亚哥分校表观基因组学中心单细胞基因组学主任Nathan Zemke博士说。“通过结合这些方法，我们发现了衰老人类大脑中免疫细胞身份和谱系的重大转变，而仅靠基因表达数据是揭示不了的。”
大脑衰老的更广泛迹象
他们的发现还表明，负责维持保护性血脑屏障的细胞会随着衰老而退化。在许多脑细胞类型中，衰老伴随着基因组结构广泛而协调的破坏。
“这些渐进性的结构破坏与基因调控和细胞身份的变化密切相关，这可能揭示了人脑衰老的一个基本特征，”该研究的通讯作者、纽约基因组中心科学主任兼首席执行官、哥伦比亚大学遗传学与发育学教授任兵博士说。
接下来的问题聚焦于疾病风险
未来的研究将探究驱动常驻小胶质细胞丢失的机制，并确定新发现的免疫细胞转变是否直接促发阿尔茨海默病和其他与年龄相关的神经系统疾病。
“了解这些细胞转变可能为开发出保护脑功能、降低神经退行性疾病患病风险的干预手段提供新契机，”该研究的通讯作者、加州大学欧文分校神经环路图谱中心主任兼教授徐祥敏博士说。
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