中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 馮麗 通訊員 唐羽琴）近日，國際頂級學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》（Cell）在線發(fā)表重大研究成果：科研團隊歷時數(shù)年攻關(guān)，成功繪制出全球首個覆蓋全生命周期的食蟹猴腦多模態(tài)細(xì)胞圖景，系統(tǒng)解析了靈長類腦衰老的細(xì)胞調(diào)控規(guī)律及其與腦疾病的關(guān)聯(lián)。西安電子科技大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生馬雯作為論文共同第一作者參與了這項研究，該成果與基因組多維解析技術(shù)全國重點實驗室、吉林大學(xué)人畜共患傳染病重癥診治全國重點實驗室等單位合作完成。

在這項研究之前，學(xué)界已發(fā)現(xiàn)大腦衰老不是單一事件，而是很多過程一起慢慢變差，這些變化還和阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病有交叉。但真正“卡”住研究者們的是三重空白：一是缺少覆蓋全腦、多區(qū)域、單細(xì)胞精度的系統(tǒng)數(shù)據(jù)；二是缺少一種既接近人類又能被完整追蹤終生的實驗?zāi)Ｐ?；三是過去研究者大多只看到“哪些基因表達(dá)變了”，卻不知道更上游的調(diào)控開關(guān)是不是也同步變化了?！拔覀兿胍a的，正是這些空白。”馬雯說。團隊選定食蟹猴——一種在腦組織結(jié)構(gòu)和分子機制上更接近人類的靈長類動物，以23只雌性個體、8個腦區(qū)，同步開展兩種單細(xì)胞組學(xué)測序，第一次把“全生命周期”真正落實到數(shù)據(jù)里。

“我主要負(fù)責(zé)大規(guī)模單細(xì)胞核ATAC-seq，以及snRNA-seq和snATAC-seq的整合分析。”馬雯說，從近300萬個細(xì)胞核里識別細(xì)胞類型、比較年齡變化、聯(lián)系腦區(qū)與疾病風(fēng)險，相當(dāng)于在一座從未被測繪過的城市里獨自畫出第一版街道圖。

團隊發(fā)現(xiàn)，前額葉皮層里參與突觸形成的關(guān)鍵信號在衰老中普遍下調(diào)。衰老不是簡單地把所有的燈“調(diào)亮”或“調(diào)暗”，而是在不同細(xì)胞、不同腦區(qū)里重新布了一套線路。最終，團隊系統(tǒng)識別出48萬余個細(xì)胞類型特異的基因調(diào)控“開關(guān)”，為后續(xù)研究提供了一份前所未有的精細(xì)數(shù)據(jù)。

跨物種比對還證實了一個打破常識的結(jié)論：阿爾茨海默病的分子病變機制，并非正常大腦衰老的加速版本，而是一套完全獨立的病變通路。研究還發(fā)現(xiàn)，雌性食蟹猴的大腦衰老分子變化比雄性更突出，這與臨床上女性阿爾茨海默病發(fā)病率更高的現(xiàn)象高度吻合。

“我們并沒有直接給出‘怎樣干預(yù)就能健康老去’的答案，但我們把問題推進(jìn)了一大步，從籠統(tǒng)地說‘大腦會衰老’，推進(jìn)到知道哪些腦區(qū)、哪些細(xì)胞、哪些通路最值得進(jìn)一步探索?！瘪R雯說。