【前沿进展】Cell | 大脑如何变老？曾秋瑞等构建衰老大脑单细胞多维图谱，揭示转座子苏醒与基因组结构重塑

背景：大脑衰老与记忆力下降、神经退行性疾病风险增加相关，但其在细胞和分子层面的机制尚不明确，特别是表观遗传变化、转座子活化和基因组三维结构重塑的作用。研究目的：构建衰老小鼠大脑的单细胞多组学图谱，从DNA甲基化、染色质三维结构和空间转录组等多维度，系统解析脑老化的细胞类型特异性机制。结论：研究发现大脑衰老具有细胞类型和脑区特异性，胶质细胞（如少突胶质细胞前体细胞）的表观遗传变化比神经元更剧烈；转座子在衰老中因DNA去甲基化和异染色质丢失而“苏醒”，可能引发慢性神经炎症；拓扑关联结构域（TAD）边界在衰老中普遍增强，尤其在兴奋性神经元中，这可能破坏基因调控网络并与阿尔茨海默病相关；深度学习模型EpiAgingTransformer能有效预测基因老化命运，凸显多维数据整合的重要性。该研究为理解神经退行性疾病和开发表观遗传干预策略提供了重要基础。