衰老是一個伴隨著身體生理機能漸進衰弱，從分子、細胞、代謝、組織等層面系統(tǒng)性改變的自然過程。下丘腦正中隆起（mdian eminence，ME）作為下丘腦和垂體的連接器官，是神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)交互的界面。下丘腦內(nèi)分泌神經(jīng)元都投射到正中隆起進行激素釋放，其衰老會造成激素釋放和能量代謝失調(diào)，進而導致系統(tǒng)性衰老和生殖衰老。然而，下丘腦衰老的分子機制和細胞特征尚不明確。之前的組學研究多集中在年輕和老年組織，對于神經(jīng)細胞衰老的中間轉(zhuǎn)變過程以及細胞之間的互作規(guī)律鮮有報道。

近日，中國科學科院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究人員利用單細胞轉(zhuǎn)錄組測序，從細胞內(nèi)分子網(wǎng)絡、細胞間通訊和細胞外微環(huán)境因子三個角度，揭示下丘腦正中隆起的衰老特征，包括微炎癥激活、細胞間通訊改變、衰老相關分泌表型（senescence-associated secretory phenotype，SASP）產(chǎn)生、代謝失調(diào)，以及潛在的表觀改變。這些轉(zhuǎn)錄特征的改變可能驅(qū)動下丘腦衰老，也可能是衰老引起的后果，究竟是“雞生蛋”還是“蛋生雞”還有待進一步研究。此外，在細胞層面，該研究發(fā)現(xiàn)血管軟腦膜細胞（vascular leptomeningeal cells，VLMC）通過分泌促炎性因子參與下丘腦衰老過程，這是一種血管下成纖維細胞樣細胞，可能與小膠質(zhì)細胞共同誘導下丘腦微炎癥；在信號通路層面，該研究揭示幾乎所有細胞類型在衰老過程中都會對NF-κB信號通路有不同程度激活；在分子層面，鑒定出一系列過去鮮有報道的分泌性因子參與衰老過程。該研究為理解大腦衰老提供新見解，也為中年階段的抗衰老干預提供重要線索。

該研究結(jié)果以Single-cell Transcriptomic Profiling of the Hypothalamic Median Eminence during Aging為題在線發(fā)表在Journal of Genetics and Genomics上。相關工作獲得國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金委員會、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項和北京市科學技術委員會等資助。

下丘腦衰老的分子細胞特征：A.下丘腦正中隆起衰老的轉(zhuǎn)錄組特征；B.血管軟腦膜細胞（VLMCs）的空間分布；C.VLMCs在衰老過程中從細胞外到細胞核的信號轉(zhuǎn)導特征；D.基于NF-κB信號通路中延緩衰老的潛在藥物靶點

來源： 遺傳與發(fā)育生物學研究所