在我們的國科構建大腦深處有一個叫做海馬體的區域。它在學習和記憶中起著至關重要的首次作用，它隨著年齡的出靈長類增長而逐漸退化，在功能上與各種人類神經退行性疾病有關。動物單核但是海馬，是體衰什么促使它走上衰老之路？

海馬體具有復雜的結構，由高度異質性的轉錄組圖細胞組成，所以用傳統的國科構建技術很難準確地揭示參與衰老過程的各種細胞類型的分子調節網絡。此外，首次由于倫理方面的出靈長類限制，很難獲得年輕和年老時的動物單核無病人腦組織。所有這些因素都限制了我們對人類海馬體衰老機制的海馬了解，更不用說開發治療干預措施了。體衰

在一項新的轉錄組圖研究中，來自中國科學院動物研究所和首都醫科大學宣武醫院的國科構建研究人員利用非人靈長類動物（NHP）的腦組織，作為模擬人類海馬體衰老的理想模型，首次構建出靈長類動物海馬體衰老的單核轉錄組圖，揭示了其功能隨年齡退化的分子機制，并為確定新的診斷生物標志物和潛在的治療靶標提供了寶貴的資源，用于干預海馬體衰老和相關的人類神經退行性疾病。相關研究結果近期發表在Protein & Cell期刊上，論文標題為“Single-nucleus transcriptomic landscape of primate hippocampal aging”。

在這項研究中，這些作者發現衰老的NHP海馬體表現出一系列與衰老相關的損害，包括基因組和表觀基因組的不穩定性、蛋白質穩態的喪失和炎癥的增加。為了探索這些與年齡有關的表征背后的獨特細胞和分子特征，他們在NHP中生成了高分辨率的海馬體衰老單核轉錄組圖。該單核轉錄組圖由12種主要海馬體細胞類型的基因表達譜組成，包括神經干細胞、瞬時擴增祖細胞（transient amplified progenitor cell, TAPC）、未成熟的神經元、興奮性/抑制性神經元、少突膠質細胞和小膠質細胞。在這些細胞中，TAPC和小膠質細胞受衰老的影響最大，因為它們表現出最多與衰老相關的差異表達基因和那些被注釋為神經退行性疾病的高風險基因。

構建猴子海馬體單核轉錄組圖譜，圖片來自Protein & Cell, 2021, doi:10.1007/s13238-021-00852-9。

對逐步神經發生軌跡的動態基因表達特征的深入分析揭示了TAPC分裂受損和神經元功能受損，分別是成年海馬體神經發生早期和晚期失調的基礎。這種單核轉錄組圖也使得這些作者能夠揭示出導致老年海馬體神經發生的不利微環境的因素，即老年小膠質細胞和少突膠質細胞的促炎反應升高，以及老年內皮細胞的凝血通路失調。這可能會加劇老年海馬體神經發生的喪失，并可能導致認知功能的進一步下降和神經退行性疾病的發生。

這項研究首次建立了一個全面的靈長類動物海馬體衰老的單核轉錄組圖譜，為在單細胞水平上說明與年齡相關的分子特征提供了廣泛的資源，包括共同導致老年海馬體神經元再生能力受損的內部因素和外部微環境的變化。它加深了我們對海馬體結構和功能的年齡相關變化的理解，并確定了在海馬體衰老過程中最易受影響的細胞類型和分子，從而能夠確定與海馬體衰老相關的神經退行性疾病的潛在診斷生物標志物和治療靶標。

參考資料：

Hui Zhang et al. Single-nucleus transcriptomic landscape of primate hippocampal aging. Protein & Cell, 2021, doi:10.1007/s13238-021-00852-9.

本文來源自生物谷，更多資訊請下載生物谷APP(http://www.bioon.com/m/)