Cell子刊：治疗AD，或许还是要从逆转神经元衰老入手！

　　岁月是把杀猪刀，曾经人们以为这把刀只会刺向增殖细胞，而不会向不再分裂的终末分化细胞出手。

　　作为一种终末分化的不分裂的细胞，神经元真的不会衰老吗？既往有研究发现阿尔茨海默病（AD）患者的神经元表现出一些类似衰老的表型，但是并未引起重视[1,2]。

　　近些年的研究发现，即使是未分化的细胞，也存在细胞衰老的特征[3]。这使得人们对神经元是否会发生衰老感到好奇，如果神经元发生衰老，那么它与神经退行性疾病之间是否有联系呢？

　　近期，由索尔克生物研究所Jerome Mertens，Fred H. Gage以及Joseph R. Herdy领衔的研究团队在著名学术期刊《细胞·干细胞》上发表研究成果[4]，他们发现，AD患者的神经元表现出一系列衰老的特征，并且具有促炎的衰老相关分泌表型（SASP），这会引起AD的典型病理特征——星形胶质细胞增生。这也代表，神经元的衰老可能是AD的一个重要特征，或能促进AD的进展。

　　更为重要的是，他们的发现表明靶向衰老神经元的疗法可能是预防或者治疗AD的一种有效策略。

　　为了探究神经元是否也存在衰老现象以及它的衰老是否与AD有关，研究团队收集了AD患者以及认知正常人群的尸检样本，检测其中衰老细胞特异性标志基因CDKN2A（编码p16INK4a和p14ARF）的表达。

　　他们发现，在富含神经元的前额皮质区（PCx），AD患者CDKN2A mRNA水平显著高于正常人，而在神经元密度较低的额叶白质区（FWM）则没有显著区别。

　　为了进一步探究PCx区域CDKN2A mRNA水平增加是否由于神经元上CDKN2A表达增加所致，研究团队收集了AD患者以及正常人的PCx组织进行了免疫荧光染色。结果显示，AD患者的p16阳性神经元比正常人更多，并且p16阳性的神经元有相互聚集的趋势。

　　这些数据表明，AD患者的PCx区域衰老的神经元比例更高，且可能具有“旁观者效应”（即衰老细胞可能会诱导周围的细胞也发生衰老）。

　　接下来，研究团队借助体外诱导神经元（iNs）探究AD患者的神经元是否具备衰老相关的转录组以及表观遗传特征。他们发现，相比于正常人来源的iNs，AD患者来源的iNs（以下简称AD iNs）会高表达衰老相关基因（CDKN2A、MMP3、CXCL8、CXCL5、CDKN1C和IL-6）。同时，ATAC-seq结果显示，AD iNs中这些衰老相关基因的染色质开放程度显著增加，这与其表达上调是一致的。

　　这些数据表明，AD患者的神经元具有衰老相关的转录以及表观遗传特征。

　　上述的结果初步表明AD iNs可能具有类似AD患者神经元的衰老特征，为了更进一步确认这个发现，研究团队使用毛细管蛋白质印记、免疫荧光和流式细胞术等技术手段检测iNs中的衰老表征。

　　结果显示，AD iNs中衰老标志物p16和β-半乳糖苷酶蛋白水平显著升高，并且细胞核增大。这表明来自AD患者的iNs确实具有明显的衰老特征。

　　因此研究团队以iNs为实验材料，使用单细胞转录组测序技术进一步分析衰老神经元的分子表型。结果显示在AD iNs中，有氧呼吸、神经递质合成等相关的基因明显下调，而SASP相关基因有明显的富集，这表明衰老神经元可能会触发AD中的促炎级联反应。

　　少数衰老细胞可通过旁分泌促炎性SASP分子对组织稳态产生巨大影响，而反应性星形胶质细胞增生现在被广泛认为是AD的决定性病理特征之一[5]。鉴于上述研究结果已经表明衰老的神经元上调SASP相关基因的表达，研究团队想知道AD患者的衰老神经元是否会分泌SASP相关分子并诱导星形胶质细胞增生。

　　为了探究这个问题，研究团队收集了AD患者和正常人的iNs培养上清，用来培养原代人类星形胶质细胞。结果显示，AD iNs会引起星形胶质细胞过度激活与增殖，同时还使其具有AD患者大脑星形胶质细胞的转录特征。

　　同时，经过AD iNs培养上清处理的星形胶质细胞中衰老标志物的水平也有上升，表明衰老的神经元可以通过SASP引起星形胶质细胞增生与衰老。

　　已有的研究表明，特定的药物组合可以清除衰老细胞。那么使用这些药物是否能够清除衰老的神经元呢？

　　研究团队使用衰老靶向药物组合达沙替尼和槲皮素（D+Q）处理AD患者以及正常人的iNs，发现D+Q可以有效清除AD iNs中的衰老神经元，将p16阳性率降低至正常人iNs同等水平。这表明使用靶向衰老细胞的药物可以有效清除AD相关衰老神经元。

　　总的来说，这项研究成果表明，AD患者的大脑神经元衰老水平更高，并且衰老的神经元具有SASP表型，可以引起AD的典型病理——星形胶质细胞增生。更为重要的是，这项研究还表明，衰老的神经元可以被抗衰老药物组合清除，这预示着我们或许可以通过特定药物组合清除大脑中的衰老神经元，进而预防或减缓AD。