科技日報記者 張夢然
美國西奈山伊坎醫學院團隊在新一期《細胞》雜志發表論文，系統分析了細胞衰老與人類大腦結構在發育過程中的關聯。該研究首次將衰老的“分子網絡”與大腦結構直接聯系起來，為理解大腦發育、衰老及神經退行性疾病的生物學基礎提供了新視角。
理解大腦結構是神經科學的核心挑戰之一。大腦結構在一生中持續變化，并與衰老及帕金森病、阿爾茨海默病等神經退行性疾病密切相關，然而其背后的分子機制，包括細胞衰老的作用仍不明確。細胞衰老通常指細胞周期永久停止但細胞并未死亡的狀態，此時細胞功能發生改變。雖然已知細胞衰老與人體衰老和疾病有關，但其在大腦結構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中獲取的前額葉皮層活檢組織與腦影像數據相結合，從而能夠在同一個體中同步分析分子特征與大腦結構。團隊建立了一種在活體人腦組織中識別衰老細胞的方法，并借此探究衰老相關基因表達與大腦結構之間的關聯。
此次最顯著的發現之一是，細胞衰老對大腦結構的影響因細胞類型和生命階段而異。與小膠質細胞（大腦中的主要免疫細胞）衰老相關的基因，與較大的腦體積相關；而與興奮性神經元衰老相關的基因，則與衰老過程中腦體積縮小有關。值得注意的是，興奮性神經元的衰老相關特征在生命早期也已顯現，這表明細胞衰老過程在胚胎發育后不久即開始發揮作用。
同時，本研究在發育階段同樣檢測到衰老跡象，說明該過程也可能在早期大腦發育中扮演關鍵角色。
盡管還存在一定局限，包括樣本規模較小、主要聚焦前額葉皮層、僅揭示關聯而非因果關系等，但其成果為后續研究奠定了重要基礎。
