加州大學聖地牙哥分校的研究人員利用一種名為”MUSIC”的新技術發現，一些腦細胞衰老得更快，尤其是阿茲海默症患者的腦細胞，這揭示了潛在的新治療靶點，並揭示了大腦老化的性別差異。

加州大學聖迭戈分校的工程師發現，某些腦細胞比其他腦細胞老化得更快，在阿茲海默症患者中更為常見。他們也注意到，特定腦細胞的衰老在性別間存在差異，與男性大腦皮層相比，女性大腦皮層中”老”少突膠質細胞的比例相對於”老”神經元更高。

這項發現得益於一種名為MUSIC（單細胞多核酸交互作用圖譜）的新技術，它能讓研究人員窺視單一腦細胞內部，並繪製出染色質–即DNA和RNA的緊密盤繞形式–之間的相互作用圖譜。這項技術使研究人員能夠以單細胞分辨率觀察這些相互作用，並研究它們如何影響基因表現。

這項工作的詳細情況發表在《自然》雜誌上的一篇論文中。

研究的資深作者、加州大學聖地牙哥分校雅各布斯工程學院舒建-基因-雷生物工程系教授鍾勝說：”MUSIC 是一種強大的工具，可以讓我們更深入地挖掘阿茲海默病的複雜性。

人腦中的細胞組成了一個複雜的網絡，它們以錯綜複雜的方式進行溝通和互動。在每個細胞中，包括染色質和RNA 在內的基因成分動態地相互作用，決定細胞的關鍵功能。隨著腦細胞的生長和衰老，染色質和RNA 之間的相互作用也會改變。而在每個細胞內，這些複合物也會發生很大變化，尤其是在成熟細胞中。然而，揭示這些交互作用的細微差別仍然是一項艱鉅的挑戰。

MUSIC是一種尖端工具，它為了解單一腦細胞的內部運作提供了一個視窗。鐘教授的團隊利用MUSIC 分析了14 名59 歲及以上捐贈者的死後大腦樣本，特別是人類額葉皮質組織，其中有些人患有阿茲海默症，有些人則沒有。他們發現，不同類型的腦細胞表現出染色質和RNA 之間不同的相互作用模式。有趣的是，短程染色質相互作用較少的細胞往往表現出衰老和阿茲海默症的跡象。

鐘說：「透過這種變革性的單細胞技術，我們發現有些腦細胞比其他腦細胞『老』。他解釋說，值得注意的是，與健康人相比，阿茲海默症患者的這些老化腦細胞比例更高。

這項發現有助於開發阿茲海默症的新療法。如果能確定這些老化細胞中的失調基因，並了解它們在局部染色質結構中的功能，那就能確定新的潛在治療標靶。

研究也發現了腦細胞老化的性別差異。在雌性小鼠的大腦皮質中，研究人員發現老化的少突膠質細胞與老化的神經元的比例更高。少突膠質細胞是一種腦細胞，為神經元周圍提供保護層。鑑於少突膠質細胞在維持大腦正常功能的關鍵作用，老化少突膠質細胞的增加可能會加劇認知能力的衰退。

女性大腦皮質中存在不成比例的老化少突膠質細胞，這可能會對女性罹患神經退化性疾病和精神疾病的風險增加帶來新的啟示。

接下來，研究人員將致力於進一步優化MUSIC，以便利用它來識別導致特定腦細胞加速老化的因素，例如調控基因和基因迴路。隨後，研究人員將制定策略來阻礙這些基因或基因迴路的活動，希望能減輕大腦的衰老。

編譯來源：ScitechDaily