科学家以前所未有的细节绘制衰老大脑图谱,揭示阿尔茨海默氏症等疾病的线索

一个新的单细胞图谱展示了表观遗传变化如何在衰老过程中重塑脑细胞,揭示基因组不稳定性、区域差异和大脑衰老的潜在生物标志物。目前全世界有超过 5700 万人患有神经退行性疾病。这些疾病包括阿尔茨海默病、帕金森病、ALS 等。研究人员预计病例数将大约增加一倍 [...]

来源:SciTech日报

一个新的单细胞图谱展示了表观遗传变化如何在衰老过程中重塑脑细胞,揭示基因组不稳定性、区域差异和大脑衰老的潜在生物标志物。

目前全球有超过 5700 万人患有神经退行性疾病。这些疾病包括阿尔茨海默病、帕金森病、ALS 等。研究人员预计病例数量大约每 20 年就会翻一番。众所周知,衰老是这些疾病的最强风险因素之一,但科学家仍在努力了解衰老如何驱动大脑发生变化。

最重要的生物过程之一是表观遗传变化。这是指位于 DNA 顶部并影响基因随时间开启或关闭的化学标记。索尔克研究所的科学家们现已制作出迄今为止最详细的单细胞图谱,显示衰老小鼠大脑的表观遗传变化。

他们的工作展示了随着动物年龄的增长,DNA 甲基化、基因组组织和基因活性如何在不同的大脑区域和细胞类型中进化。该数据集跨越 8 个大脑区域,包括 36 种不同的脑细胞类型。对超过 200,000 个单细胞进行了甲基化和染色质构象分析,并使用空间转录组学对近 900,000 个细胞进行了定位。

科学家发布衰老大脑表观遗传学公共图谱

该数据集已经揭示了年轻和年长大脑之间明显的表观遗传差异。它还使研究人员能够建立新的深度学习模型,可以预测基因活动如何随年龄变化。研究结果于 2026 年 3 月 11 日发表在《Cell》上。该图谱现已可通过 Amazon Web Services (AWS) 和 Gene Expression Omnibus (GEO) 公开访问。科学家们希望它能够作为解释人类大脑数据集的基础参考,包括美国国立卫生研究院“推进创新神经技术大脑研究”(BRAIN)计划所产生的数据集。