科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

美國(guó)西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)在新一期《細(xì)胞》雜志發(fā)表論文，系統(tǒng)分析了細(xì)胞衰老與人類大腦結(jié)構(gòu)在發(fā)育過(guò)程中的關(guān)聯(lián)。該研究首次將衰老的“分子網(wǎng)絡(luò)”與大腦結(jié)構(gòu)直接聯(lián)系起來(lái)，為理解大腦發(fā)育、衰老及神經(jīng)退行性疾病的生物學(xué)基礎(chǔ)提供了新視角。

理解大腦結(jié)構(gòu)是神經(jīng)科學(xué)的核心挑戰(zhàn)之一。大腦結(jié)構(gòu)在一生中持續(xù)變化，并與衰老及帕金森病、阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病密切相關(guān)，然而其背后的分子機(jī)制，包括細(xì)胞衰老的作用仍不明確。細(xì)胞衰老通常指細(xì)胞周期永久停止但細(xì)胞并未死亡的狀態(tài)，此時(shí)細(xì)胞功能發(fā)生改變。雖然已知細(xì)胞衰老與人體衰老和疾病有關(guān)，但其在大腦結(jié)構(gòu)形成與變化中的具體作用尚未清晰界定。

該研究將深部腦刺激手術(shù)中獲取的前額葉皮層活檢組織與腦影像數(shù)據(jù)相結(jié)合，從而能夠在同一個(gè)體中同步分析分子特征與大腦結(jié)構(gòu)。團(tuán)隊(duì)建立了一種在活體人腦組織中識(shí)別衰老細(xì)胞的方法，并借此探究衰老相關(guān)基因表達(dá)與大腦結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)。

此次最顯著的發(fā)現(xiàn)之一是，細(xì)胞衰老對(duì)大腦結(jié)構(gòu)的影響因細(xì)胞類型和生命階段而異。與小膠質(zhì)細(xì)胞（大腦中的主要免疫細(xì)胞）衰老相關(guān)的基因，與較大的腦體積相關(guān)；而與興奮性神經(jīng)元衰老相關(guān)的基因，則與衰老過(guò)程中腦體積縮小有關(guān)。值得注意的是，興奮性神經(jīng)元的衰老相關(guān)特征在生命早期也已顯現(xiàn)，這表明細(xì)胞衰老過(guò)程在胚胎發(fā)育后不久即開(kāi)始發(fā)揮作用。

同時(shí)，本研究在發(fā)育階段同樣檢測(cè)到衰老跡象，說(shuō)明該過(guò)程也可能在早期大腦發(fā)育中扮演關(guān)鍵角色。

盡管還存在一定局限，包括樣本規(guī)模較小、主要聚焦前額葉皮層、僅揭示關(guān)聯(lián)而非因果關(guān)系等，但其成果為后續(xù)研究奠定了重要基礎(chǔ)。