衰老的大脑：蛋白质图谱提供新见解

• 这项研究为我们对衰老过程及其相关神经退行性疾病的理解提供了宝贵的新见解。
  

• 研究团队已将其关于与年龄相关的蛋白质丰度的研究结果在在线数据库中公开。

为了确保大脑神经元能够顺畅工作并处理信息，中枢神经系统需要一个严格受控的环境。这种环境由血脑屏障来维持，该屏障由血管内壁排列的专门脑内皮细胞组成，它们调节循环系统和神经系统之间的分子交换。早期研究表明，依赖这些细胞的各种功能（如血脑屏障的完整性或向大脑供血的调节）会随着人的年龄增长而下降。这种调节失调会导致脑血管功能障碍，因此是中风和痴呆症等医疗状况的主要诱因。

然而，这种功能丧失背后的分子变化在很大程度上仍然未知。为了改进我们对这些机制的理解，研究人员进行分子特征分析研究，以调查脑内皮细胞的不同组成部分，并将他们的发现收集在大型数据库中。“转录组——即内皮细胞中所含的RNA——已经被相当全面地绘制出来，”慕尼黑大学医院中风与痴呆症研究所所长、SyNergy卓越集群首席研究员Martin Dichgans教授说，“然而，我们缺少的是细胞中完整蛋白质组（即蛋白质集合）的相应数据。”最近，在《自然-衰老》期刊上发表的一项研究中，慕尼黑大学和SyNergy的研究人员做出了重大贡献，填补了这一知识空白。

代谢失调

在这项研究中，研究团队开发了一种从小鼠中富集脑内皮细胞的方案，这使得能够解析与年龄相关的蛋白质组成变化。科学家随后使用无监督（计算机辅助）聚类分析将这些蛋白质动态与生物功能联系起来。“我们的结果表明，涉及细胞物质摄取、受体再循环以及在称为溶酶体的特定细胞区室内降解分子的关键分子发生了调节失调，”Dichgans说。

最显著的变化之一是囊泡介导转运所涉及蛋白质的减少。此外，该研究还提供了证据表明，载脂蛋白E（一种参与脂质代谢的蛋白质）的缺乏会导致内皮细胞加速老化的特征。“这些结果补充并扩展了关于衰老过程中脑内皮细胞RNA测序研究的发现，”Dichgans总结道，“我们的蛋白质组学方法捕捉到了在RNA水平上未检测到的过程。”总体而言，该研究为理解衰老过程中重要的内皮信号通路提供了框架，并为未来分析脑内皮功能提供了数据基础。研究人员已将小鼠内皮组织中与年龄相关的蛋白质丰度数据发布在可公开访问的数据库中，以供进一步使用。