Американские исследователи обнаружили, что заметные изменения в работе генома человеческого мозга начинаются уже со среднего возраста. Результаты помогают лучше понять, почему возраст остаётся одним из главных факторов риска нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Работа опубликована в журнале Science.
Учёные применили методы одноклеточного анализа для изучения регуляции генов и пространственной организации генома в клетках гиппокампа, связанного с обучением и памятью. Они сравнивали образцы мозга взрослых людей разных возрастов. В результате была составлена подробная карта возрастных изменений геномной регуляции.
Наиболее выраженные перемены выявили в микроглии — иммунных клетках мозга. Примерно между 50 и 75 годами количество микроглиальных клеток, сформировавшихся ещё во время эмбрионального развития, резко уменьшалось. Одновременно возрастала доля клеток с молекулярными признаками, напоминающими иммунные клетки крови, причём у них были сильнее выражены воспалительные особенности.
Кроме того, исследователи отметили сокращение популяций клеток, участвующих в поддержании гематоэнцефалического барьера. В нескольких типах клеток также становилась менее упорядоченной трёхмерная структура генома, которая влияет на включение и выключение генов. Авторы рассматривают это как одну из фундаментальных особенностей старения мозга.
По словам исследователей, полученные данные показывают, что возрастные изменения нельзя свести к простому постепенному снижению функций. Перестройка одновременно затрагивает иммунную, сосудистую и нейронную системы, а также организацию генома. Эти процессы могут помочь определить новые направления для изучения способов сохранения функций мозга.
Работа вошла в серию из шести статей Science, подготовленных в рамках программы 4D Nucleome Национальных институтов здравоохранения США. Проект действовал с 2015 по 2025 год и был посвящён пространственной организации генома и её изменениям во времени.