脊髓作爲中樞神經系統的重要組成部分,是連接大腦和周圍神經的重要橋梁,支配着全身各種運動功能。而這些運動調節功能的主要執行者則是脊髓内一群稀少而又關鍵的細胞——運動神經元。運動神經元最重要的功能是通過支配全身的骨骼肌實現對機體運動行爲的控制。除了調節肢體運動,運動神經元還能通過植物神經系統協同控制機體的呼吸、心跳、攝食和排洩等一系列基本生命活動。由此可見,脊髓是人體運動及基本髒器自主活動的 " 指揮部 "。脊髓的老化可能導緻多器官系統功能障礙,引發行動不便、心律失常、血壓失調、胸悶氣短等問題,是老年人多種慢病共存的重要因素之一。
△脊髓衰老與多種器官的退變密切相關
盡管脊髓對于人體的各種生命活動至關重要,但我們對于脊髓衰老的機制仍知之甚少。經過多年研究攻關,中國科學院動物研究所劉光慧課題組聯合北京基因組研究所等單位,通過綜合運用單細胞核轉錄組、神經組織學、神經電生理學等技術手段,發現一群全新的在年老的靈長類動物的脊髓中特異存在的 CHIT1 陽性小膠質細胞亞型,并将其命名爲 AIMoN-CPM,這類細胞可以通過旁分泌 CHIT1 蛋白激活運動神經元中的 SMAD 信号,進而驅動運動神經元衰老,而補充維生素 C 可顯著抑制脊髓運動神經元的衰老和退行。這一研究成果 11 月 1 日淩晨在國際學術期刊《自然》發表。
△衰老靈長類脊髓中 AIMoN-CPM 小膠質細胞在運動神經元軸突處聚集
該研究首次系統刻畫了靈長類脊髓衰老的表型、病理及細胞分子特征,并揭示了一種可促進運動神經元衰老的新型小膠質細胞 AIMoN-CPM,對加深靈長類脊髓衰老機制的認識,深化對人類器官退變規律的理解具有重要意義,也爲延緩脊髓衰老發現了新的靶标。
△靈長類脊髓衰老全景圖