膠質(zhì)細(xì)胞影響大腦老化 |
圖片來源:Lilach Soreq
老年大腦和年輕大腦之間的差異并不在于神經(jīng)元的數(shù)量,而在于一種被稱作膠質(zhì)細(xì)胞的支持細(xì)胞的存在和功能。在近日刊登于《細(xì)胞—通訊》期刊上的一項(xiàng)新研究中,研究人員分析了年齡在16~106歲的480個人死后的大腦樣品,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一個人的膠質(zhì)細(xì)胞的狀態(tài)在多年內(nèi)能保持一致性,以至于能被用來預(yù)測人的年齡。這項(xiàng)研究為更好地理解膠質(zhì)細(xì)胞在晚年的大腦疾病中所起的作用奠定了基礎(chǔ)。
負(fù)責(zé)該研究的英國倫敦大學(xué)學(xué)院神經(jīng)生物學(xué)家Jernej Ule說,“我們描述了10個人類大腦區(qū)域的年齡相關(guān)的基因表達(dá)變化,事實(shí)上,膠質(zhì)細(xì)胞比神經(jīng)元經(jīng)歷了更大的變化?!?/p>
人體存在三種類型的膠質(zhì)細(xì)胞,每種類型給神經(jīng)元提供不同的支持:少突膠質(zhì)細(xì)胞形成絕緣的髓鞘結(jié)構(gòu),小膠質(zhì)細(xì)胞起著免疫細(xì)胞的作用,星形膠質(zhì)細(xì)胞輔助神經(jīng)元的代謝、解毒和其他功能。之前研究發(fā)現(xiàn),在大腦衰老時,少突膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞會改變它們的大腦區(qū)域(特別是海馬體和黑質(zhì))基因表達(dá)模式,而小膠質(zhì)細(xì)胞特異性的基因表達(dá)在所有大腦區(qū)域中都會增加。
研究人員接下來對這些基因表達(dá)變化是否與大腦細(xì)胞群體中的變化相關(guān)聯(lián)進(jìn)行了研究。通過對來自3種年輕大腦的組織樣品和來自3種老年大腦的組織樣品進(jìn)行比較,他們發(fā)現(xiàn)在額皮質(zhì)中,少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量隨著年齡的增加下降了。他們進(jìn)一步確定這可能與少突膠質(zhì)細(xì)胞特異性的基因表達(dá)下降相對應(yīng)。而其他類型的膠質(zhì)細(xì)胞具有更加復(fù)雜的基因表達(dá)變化模式。
此外,一項(xiàng)意外發(fā)現(xiàn)是,在普通人群中,某些膠質(zhì)細(xì)胞基因表達(dá)模式能夠預(yù)測年齡。盡管這種分析僅能夠在人死后開展,而且某些人并不能很好地符合這些基因表達(dá)模式,但是它確實(shí)給科學(xué)家提供了一種理解大腦衰老與年齡相關(guān)疾病關(guān)聯(lián)的工具。研究人員的最終目標(biāo)是觀察基因突變或其他因素,是否能夠以一種導(dǎo)致疾病的方式影響基因表達(dá)。
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