У дослідженні, опублікованому в журналі Nature, науковці Інституту науки про мозок Аллена вивчили молекулярні механізми старіння мозку, аналізуючи одноклітинні транскриптоми нейронів, гліальних та імунних клітин.
Старіння мозку супроводжується істотними клітинними та молекулярними змінами, включаючи зниження нейрогенезу, посилення запалення та зміну клітинної активності. Попередні дослідження ідентифікували загальні маркери старіння, однак залишалося невідомим, як окремі типи клітин мозку реагують на цей процес. У центрі уваги нинішнього дослідження опинився гіпоталамус, особливо область третього шлуночка, де були виявлені значні молекулярні зміни в таніцитах, епендимальних клітинах і нейронах, які відповідають за енергетичний гомеостаз.
Науковці застосували секвенування одноклітинної рибонуклеїнової кислоти (scRNA-seq) для аналізу мозку молодих і старих мишей, що дозволило дослідити 16 ключових областей мозку. Набір даних, що включав понад 1,2 мільйона транскриптомів, став одним із найповніших у дослідженнях старіння. Аналіз показав 2449 генів із різною експресією у вікових групах. Найбільші зміни спостерігалися в нейронах, гліальних клітинах та судинних структурах, особливо в прозапальних мікрогліальних кластерах, характерних для старіння.
Однією з ключових знахідок стало зниження експресії генів, пов’язаних із синаптичною передачею і структурною підтримкою, у нейронах. Водночас спостерігалося підвищення експресії прозапальних генів у мікроглії. Олігодендроцити демонстрували порушення функцій, пов’язаних із синтезом мієліну, що вказує на зниження нейрональної ізоляції. Ці порушення впливають на когнітивні та функціональні здатності мозку.
Результати також підкреслили значення судинних змін: ендотеліальні клітини виявили ознаки порушення функцій, зокрема у представленні антигенів. Просторовий аналіз підтвердив, що ці зміни найбільше виражені в середньому та задньому мозку. Відкриття прозапальних кластерів мікроглії та зниження структурної цілісності таніцитів у гіпоталамусі демонструє критичну роль цієї області у процесах старіння.
Таким чином, дослідження створило детальну карту молекулярних змін у старіючому мозку, відкривши нові перспективи у розумінні механізмів нейродегенерації. Ці висновки закладають основу для розробки стратегій профілактики нейродегенеративних захворювань, спираючись на механізми імунної активації та гліальної дисфункції.
Важливо! Статистична інформація, представлена в медичних статтях, відображає загальні тенденції та не враховують особливості кожної окремої людини Індивідуальні обставини можуть суттєво відрізнятися. Завжди консультуйтеся з лікарем для прийняття персоналізованих рішень щодо свого здоров’я.
