北京时间8月18日,国际期刊《Cell》在线发表研究论文Multimodal brain cell atlas across the adult macaque lifespan(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867426008779)。该研究由基因组多维解析技术全国重点实验室(深圳华大生命科学研究院)、暨南大学,吉林大学、山西医科大学、中国科学院神经科学研究所、临港实验室、英国剑桥大学、德国萨尔大学共同完成。暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院李晓江教授、郭祥玉副研究员为共同通讯作者,相关研究依托暨南大学广东省非人灵长类动物模型研究重点实验室开展。

脑衰老是阿尔茨海默病等神经退行性疾病关键危险因素。研究选取青年、中年、老年、超高龄四阶段23只雌性食蟹猴,对8个脑区近300万个细胞核开展snRNA-seq与snATAC-seq双组学解析,构建当前覆盖年龄跨度最大、脑区最全的非人灵长类脑衰老单细胞多组学图谱NHPABC。研究通过标准化脑组织取材、胶质细胞与髓鞘稳态机制解析、跨物种及疾病遗传关联分析,证实雌性食蟹猴脑衰老进程加速,与女性阿尔茨海默病高发病风险流行病学特征一致,并鉴定BNIP3等长寿调控候选靶点。

研究核心科学发现
1. 神经元占比衰老期整体稳定,胶质细胞呈脑区特异性重塑;中年为转录重塑关键转换阶段,脑桥与延髓白质区域全程高转录应激,是脑衰老多细胞易感热点。
2. 脑衰老遵循非线性调控模式:神经元突触、蛋白稳态通路随龄下调,抑制性中间神经元环路受损;超高龄神经元启动自噬等代偿韧性程序,核心转录因子时序变化无单调规律。
3. 衰老造成突触、髓鞘、TGFβ抗炎等细胞通讯通路广泛衰减,相关异常信号在脑干富集,破坏白质微环境稳态。
4. 注释487565个细胞特异顺式调控元件,区分两类衰老相关差异表观元件,发掘人猴保守的小胶质细胞疾病风险调控序列。
5. 生理性脑衰老仅30%–40%分子特征与人保守,阿尔茨海默病存在独立调控通路,并非正常衰老的简单加剧,小胶质细胞元件与该病遗传风险关联最强。
本研究图谱、原始测序数据及分析代码全部全球开源共享,为脑衰老与神经疾病机制研究提供标准化资源。暨南大学郭祥玉/李晓江团队研究生张晗、潘明天、郭秦天、博士后陈来强、张家玮、副研究员何大健、李邦、研究员杨伟莉、殷鹏、李世华参与了研究,研究获国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省基础研究重大项目等资助。

