《自然》重磅：中国科学家破解脊髓衰老之谜

脊髓是中枢神经系统的重要组成部分，它连接着大脑和周围神经，并且能支配全身各种运动功能。而运动神经元是运动调节的主要执行者，可以通过支配全身的骨骼肌实现对机体运动行为的控制。这些神经元的作用关键，却又数量稀少，仅占脊髓全部细胞的0.3%至0.4%。

除了调节肢体运动，运动神经元还能通过植物神经系统协同控制机体的呼吸、心跳、摄食和排泄等一系列基本生命活动。由此可见，脊髓是人体运动及基本脏器自主活动的“指挥部”。脊髓的老化可能导致多器官系统功能障碍，引发行动不便、心律失常、血压失调、胸闷气短等问题，是老年人多种慢病共存的重要诱因之一。

尽管脊髓对人体的各种生命活动至关重要，但我们对于脊髓衰老的机制仍知之甚少。哪些生物标志物能够指征脊髓衰老？脊髓衰老的驱动力是什么？能否开发出干预脊髓衰老的手段？一系列关键科学问题亟待解答。

2023年10月31日，中国科学院动物研究所刘光慧课题组、曲静课题组联合中国科学院北京基因组研究所张维绮课题组合作在《自然》发表的论文让我们对脊髓的认知有了全新突破。

研究历时7年

该研究历时7年，在年老灵长类动物脊髓中发现了一群全新的神经细胞——CHIT1阳性小胶质细胞，这类细胞会驱动运动神经元衰老，而补充维生素C可抑制脊髓运动神经元的衰老和退行。

作者选取了食蟹猴作为研究模型，他们首先通过人工智能辅助的方式，发现年老猴的运动能力与年轻个体相比显著降低，这一点也符合我们日常所见到现象，即老年人运动能力比年轻人更弱。

而老年个体运动能力下降，问题还是与神经系统退化有关。新研究发现，运动神经元是脊髓中对衰老最为敏感的细胞类型，随着年龄增长，运动神经元中与衰老相关的标志物水平有着明显上升，此外神经元的功能也产生退化。

而驱动运动神经元衰老的罪魁祸首，就是AIMoN-CPM细胞，这些细胞会在老年猴和老年人的脊髓中特异性积累。实际上，AIMoN-CPM非常倾向于聚集在衰老的运动神经元周围，并且会分泌一种蛋白来激活运动神经元中的信号，进而驱动后者的衰老和退行。

维生素C能有效抑制运动神经元衰老

研究还发现，CHIT1含量在老年人和猴的脑脊液和血清中均显著升高，这也提示CHIT1可以用来帮助判断灵长类动物的脊髓年龄。如果直接将CHIT1注射到猴的脑脊液中，研究者还可以触发脊髓运动神经元衰老及轴突传导功能障碍，进而损伤机体运动能力。而针对CHIT1的中和抗体可以有效阻断老年脑脊液的促神经元衰老活性，显示出CHIT1作为靶点应用于延缓运动神经元衰老的潜力。

更为重要的是，研究人员通过药物筛选发现，维生素C能有效抑制CHIT1诱导的运动神经元衰老。食蟹猴的实验表明，维生素C口服用药3年，可以明显改善老年食蟹猴脊髓运动神经元的衰老表型。

综上，该研究首次系统刻画了灵长类脊髓衰老的表型、病理及细胞分子特征，并揭示了一种可促进运动神经元衰老的新型小胶质细胞AIMoN-CPM。CHIT1不仅介导了AIMoN-CPM对运动神经元的毒性作用，而且可以作为一种度量人类脊髓衰老程度的体液标志物。

目前，科学界认为，AIMoN-CPM和CHIT1的发现，为理解脊髓衰老及老年群体多种慢病共存打开了新方向，以AIMoN-CPM和CHIT1为靶标，或可为延缓人类脊髓衰老、实现老年共病的积极防控带来新的希望。

（来源于《学术经纬》）