衰老大脑和年轻大脑之间的区别不在于神经元的数量，而是神经胶质的数量和功能。在1月10日Cell Reports上的一项研究中，伦敦大学学院的研究人员检查了年龄从16岁到106岁的480名个体的尸检大脑样本，他们发现一个人的神经胶质状态与年龄密切相关，以至于研究人员可以通过胶质细胞来于预测年龄。这项工作为更好地理解神经胶质细胞在晚年大脑疾病中的作用奠定了基础。

本文的主要研究人员，弗朗西斯•克里克研究所及伦敦大学学院的神经生物学家Jernej Ule说，“我们广泛地描述了10个人类脑区内的衰老相关基因表达变化，结果发现，神经胶质细胞比神经元的变化更大。”

大脑中主要有三种类型的神经胶质细胞，它们对神经元行使不同功能。其中，少突胶质细胞的主要功能是在中枢神经系统（CNS）中包绕轴突、形成绝缘的髓鞘结构、协助生物电信号的跳跃式高效传递并维持和保护神经元的正常功能；小胶质细胞是CNS中的免疫细胞，它们相当于脑和脊髓中的巨噬细胞，其介导的神经炎症在CNS的损伤及疾病的转归过程中起着非常重要的作用；星形胶质细胞是哺乳动物脑内分布最广泛的一类细胞，也是胶质细胞中体积最大的一种。它们伸展充填在神经细胞的胞体及其突起之间，起支持、引导和分隔神经细胞的作用。同时也可以分泌一些神经营养因子和细胞因子，调节神经元功能。

基于对人脑组织样品（主要来自UK Brain Expression Consortium）的分析，研究人员显示，随着衰老，星形胶质细胞和少突胶质细胞特异性基因在某些脑区表达发生改变，尤其是在海马和黑质中，这两个脑区对记忆和运动十分重要。而小胶质细胞特异性基因的表达在所有脑区域增加。

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接下来研究人员初步观察这些基因表达变化是否可能与脑细胞群体变化有关。通过比较3个年轻和3个老年大脑的组织样品，他们发现少突胶质细胞的数量随着年龄在额叶皮层中减少，并进一步确认这可能对应少突胶质细胞特定基因的表达减少。其他类型的细胞具有更复杂的变化模式。

“我们开发了一个非常好的机器学习程序，通过成千上万的少突胶质细胞和神经元获得可靠的数据，但我们想了解是否基因表达减少确实能导致分子或细胞水平的变化，”Ule说， “我们的确看到少突胶质细胞消失，但是我们没有观察到神经元细胞数量的剧烈变化，除了最大的神经元有所减少，这十分有趣，因为那些最大的神经元通常与神经退行性疾病有关。

一个意想不到的发现是某些胶质细胞基因表达模式可以预测普通人群的年龄。虽然这只能在死后进行，并且对某些不太适用，但它确实为科学家提供了一个新方法以理解大脑老化和年龄相关疾病的关联。研究人员的最终目标是观察基因突变或其他变量是否会引起基因表达差异，从而导致疾病发生。

参考资料：

Major Shifts in Glial Regional Identity Are a Transcriptional Hallmark of Human Brain Aging

Glia, not neurons, are most affected by brain aging