大脑免疫“换防”从50岁开始：小胶质细胞凋零，炎症新军登场——Science揭示老年神经炎症潜在推手

一项新研究表明，海马体——大脑中负责学习和记忆的关键脑区——的

免疫

细胞景观从中年开始迅速发生重大重塑。这种此前未被识别的转变提示了一种潜在机制，即

衰老

可能促成神经退行性疾病中常见的慢性神经炎症。


该研究发表于《Science》期刊。

“衰老是

痴呆症

最大的单一风险因素，但我们对其如何驱动疾病的理解仍不完整，”美国国立卫生研究院（NIH）国家老龄化研究所（NIA）主任Richard Hodes医学博士说。“这一此前隐藏的小胶质细胞转变，如今通过技术和思维的创新被发现，可能是帮助我们完成拼图的重要线索。”

利用先进的单细胞分析技术，由加州大学圣地亚哥分校、纽约基因组中心和加州大学欧文分校的研究人员组成的合作团队，分析了来自40名神经学健康的成年人的死后海马组织，年龄范围从20岁至95岁。

小胶质细胞在中年让位

研究结果表明，大脑的主要免疫细胞——小胶质细胞，在大约50岁至75岁之间逐渐减少，被具有升高炎症特征和其他类似外周血来源免疫细胞特征的细胞所取代。

这些结果对胚胎发育期间出现的小胶质细胞的寿命提出了质疑——科学家长期以来一直认为这些细胞在人的一生中会不断更新。

表观遗传学揭示隐藏的细胞起源

为以前所未有的分辨率研究衰老如何影响人类大脑，研究人员在测量传统基因表达的同时，还结合了更先进的技术来分析基因组的3D结构和一系列化学修饰，即表观基因组。

“基因表达告诉我们细胞今天在做什么，而表观遗传特征则保存了细胞来源的信息，”第一作者Nathan Zemke博士说，他是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。“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，而仅凭基因表达数据是无法揭示这一点的。”

脑衰老的更广泛迹象

研究结果还表明，那些维持保护性血脑屏障的细胞随着年龄增长而恶化。在许多脑细胞类型中，衰老伴随着基因组结构的广泛且协调的破坏。

“这些渐进的结构性破坏与基因调控和细胞身份的转变密切相关，可能揭示了人类大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Bing Ren博士说。

下一步聚焦疾病风险

未来研究将探究驱动常驻小胶质细胞丢失的机制，并确定这种新发现的免疫细胞转变是否直接促成

阿尔茨海默病

及其他年龄相关神经系统疾病。

“理解这些细胞转变可能为开发干预措施提供新机会，以保护脑功能并降低对神经退行性疾病的易感性，”该研究的通讯作者、加州大学欧文分校神经回路图谱中心主任兼教授Xiangmin Xu博士说。

（

生物谷）

参考文献：

Nathan R. Zemke et al,

Epigenetic and 3D genome reprogramming during the aging of human hippocampus

, Science (2026). DOI: 10.1126/science.adt8307.