美國國家衛生研究院 (National Institutes of Health, NIH) 資助的研究揭示人類大腦老化的一個新方面，這可能與年齡相關的認知能力下降和失智症風險有關。
一項由NIH資助的研究表明，海馬體（大腦中負責學習和記憶的關鍵區域）的免疫細胞群落會在中年開始迅速發生顯著重塑。這種先前未被發現的轉變提示一種潛在機制，即老化可能導致神經退化性疾病中常見的慢性神經發炎。
NIH國家老齡研究所 (National Institute on Aging, NIA) 所長Richard Hodes醫學博士表示:「老化是失智症最大的單一風險因素，但我們對老化如何驅動疾病的理解仍然不完整，這種此前未被發現的小膠質細胞轉變，如今透過技術和思維的創新得以揭示，或許能為我們解開這個謎題提供重要的線索。」
加州大學聖地牙哥分校、紐約基因組中心和加州大學歐文分校的研究團隊利用先進的單細胞分析技術，分析40名年齡在20至95歲之間、神經系統健康的成年人的死後海馬組織。研究結果表明，大腦的主要免疫細胞(小膠質細胞)在大約50至75歲之間逐漸減少，並被具有較高發炎特徵和其他類似於週邊血液來源免疫細胞特徵的細胞所取代。
這些結果對小膠質細胞的壽命提出質疑。小膠質細胞在胚胎發育過程中出現，科學家長期以來一直認為它們會在人類的一生中不斷更新。
為了以前所未有的分辨率研究老化如何影響人腦，研究人員將傳統的基因表現測量方法與更先進的技術結合，分析基因組的三維結構和一系列化學修飾，即表觀基因組。
該研究的第一作者、加州大學聖地牙哥分校表觀基因組學中心單細胞基因組學主任Nathan Zemke博士說:「基因表現告訴我們細胞當下正在做什麼，而表觀遺傳標記則保存著細胞的起源訊息，通過結合這兩種方法，我們發現衰老人腦免疫細胞的身份和譜系發生重大轉變，而僅憑基因表達數據是無法揭示這一轉變的。」
他們的研究結果還表明，已知維持血腦屏障保護作用的細胞會隨著年齡的增長而退化。而且，在多種腦細胞類型中，老化伴隨著基因組結構的廣泛且協調的破壞。
該研究的通訊作者、紐約基因組中心科學主任兼首席執行官、哥倫比亞大學遺傳學與發育生物學教授Bing Ren博士說:「這種漸進性的結構破壞與基因調控和細胞身份的轉變密切相關，這可能揭示人腦衰老的一個基本特徵。」
未來的研究將調查導致常駐小膠質細胞喪失的機制，並確定新發現的免疫細胞轉變是否直接導致阿茲海默症和其他與年齡相關的神經系統疾病。
資料來源：
美國國家衛生研究院（National Institutes of Health, NIH）
https://www.nih.gov/news-events/news-releases/brain-immunity-may-undergo-major-midlife-overhaul
