衰老大脑中星形胶质细胞状态分析

由于大脑的再生能力有限，神经元必须在动物的整个生命周期内忠实地执行其功能。然而，随着动物年龄的增长，神经元的这种长寿使大脑对随着时间的推移而积累的损伤敏感。普遍认为这种神经元损伤与支持神经回路功能的非神经元细胞的年龄依赖性变化相结合会导致脑功能的下降和与衰老相关的神经退行性疾病患病率的增加。

科学及进行了snRNA-seq测量，探测出生后1个月（4周龄，幼年）和21个月（90周龄，老年）小鼠额叶皮层和纹状体的单个细胞的转录组谱，并根据细胞空间邻域中的细胞组成（STAR方法）对细胞进行了分层聚类。

所得的空间聚类自然地将成像区域分割成已知的解剖结构，包括软脑膜，皮质层，胼胝体，纹状体，心室和皮质下嗅觉区域（如下图），少突胶质细胞在胼胝体中富集，血管软脑膜细胞和特定的周细胞簇（Peri-2）在PIA中富集，室管膜细胞位于心室周围，而OPC，星形胶质细胞，小胶质细胞和内皮细胞在整个成像区域中基本均匀分布（图A和B）。

研究发现一些非神经元细胞显示出解剖学富集随年龄的变化。例如，在老年动物中出现的少突胶质细胞状态（Oligo-3）几乎只出现在胼胝体中，而寡突胶质-1和寡核苷酸-2尽管在胼胝体中富集，但也可以在整个成像区域找到（图C）。

与衰老相关的Astro-2簇主要出现在胼胝体中，而Astro-1在年轻成年和老年动物的胼胝体中采用了互补分布（图D），这表明随着动物年龄的增长，胼胝体中的星形胶质细胞状态发生了变化。

参考文献：

[1] William E Allen, et al. Molecular and spatial signatures of mouse brain aging at single-cell resolution. Cell. 2023 Jan 5;186(1):194-208.e18. doi: 10.1016/j.cell.2022.12.010. Epub 2022 Dec 28.

[2] Matthew L. Meizlish, et al. Annual Review of Immunology. Vol. 39:557-581 (Volume publication date April 2021). First published as a Review in Advance on March 2, 2021. https://doi.org/10.1146/annurev-immunol-061020-053734.