大家好，今天给大家解读一篇 Trans criptio nal and epigenetic decoding of the microglial aging process（小胶质细胞衰老过程的转录和表观遗传学解码）小胶质细胞是中枢神经系统 (CNS) 中的常驻免疫细胞，在维持从胚胎大脑雏形到衰老大脑的大脑稳态方面发挥着重要作用。
01
研究背景
作为重要的免疫细胞，小胶质细胞在衰老过程中会经历一系列改变，从而增加对脑功能障碍的易感性。然而，人们对小胶质细胞的纵向特征仍然知之甚少。在这项研究中，我们绘制了 3 至 24 个月大小鼠小胶质细胞的转录和表观遗传图谱。我们首先发现了意想不到的性别差异，并在衰老过程中鉴定了年龄依赖性小胶质细胞（ADEM）基因。
然后，我们在单细胞分辨率和表观遗传水平上比较了雌性小胶质细胞的衰老和反应性特征。为了剖析衰老小胶质细胞的功能，排除其他老年脑细胞的影响，我们建立了一个不直接影响其他脑细胞的加速小胶质细胞更新模型。
通过这个模型，我们在非老年大脑中获得了老年样小胶质细胞，并证实了老年样小胶质细胞本身会导致认知能力下降。总的来说，我们的工作为解码小胶质细胞的衰老过程提供了全面的资源，揭示了小胶质细胞如何维持大脑功能。
见图一
通过批量RNA-seq进行转录分析，以研究性别依赖性小胶质细胞衰老过程和ADEM基因集。
图一
a，小胶质细胞批量RNA-seq分析的时间点方案。通过FACS从C57BL/6J雌性和雄性小鼠大脑中收集小胶质细胞。
b，c，雌性（b）和雄性（c）小鼠衰老过程中小胶质细胞DEGs的热图。单元格根据 z 分数着色，阶段按间隙分隔。
d，e，雌性（d）和雄性（e）小鼠衰老过程中小胶质细胞表型的PCA图。
f， 散点图显示与衰老过程相关的代表性基因的线性回归。灰色阴影表示 95% 置信区间，并显示 Pearson 相关系数和 P 值。
g，h， 雌性（g）和雄性（h）小鼠衰老过程中ADEM基因的热图。单元格根据 z 分数着色，阶段按间隙分隔。
i， GO注释的ADEM基因前10个显著富集的BPs（q < 0.05）。
j， IPA注释的ADEM基因的前10个显著富集的经典通路（q < 0.05）。
k，维恩图揭示了ADEM和DAM基因集之间重叠的21个基因。下面列出了 ADEM 和 DAM 基因集中的基因。
l， 对数线性回归的散点图2ADEM和DAM基因集之间重叠基因的FC，表明它们呈正相关。灰色阴影表示 95% 置信区间，底部显示 Pearson 相关系数和 P 值。m，维恩图显示ADEM和ARM基因集之间只有三个基因重叠。下面列出了 ADEM 和 ARM 基因集中的基因。n = 每组 2-6 只小鼠。BP， 生物过程;F， 女性;F03_1，雌性3个月大，生物重复1次;M03_1、3个月大的雄性，生物学复制1，以此类推;M， 男;MO，月龄;昏暗，立体。
见图二
scRNA-seq对小胶质细胞衰老的特征。
图二
a， 年轻（3 MO）、中年（14 MO）和老年（24 MO）雌性小鼠的小胶质细胞scRNA-seq方案。
b， 年轻（3 MO）、中年（14 MO）和老年（24 MO）小胶质细胞的tSNE样图。通过无监督分类将细胞分为 17 个簇 （C0–C16），并根据年龄（上图）和簇（下图）对细胞进行着色。
c：每个簇中三个年龄的细胞比例识别出年轻显性、中年显性和老年显性簇;聚类和年龄分布如 B 所示。
d， Violin图显示了每个簇中14个小胶质细胞稳态相关基因和炎症相关基因的表达水平。
e， 三个年龄的小胶质细胞的伪时间轨迹。不同时间状态的小胶质细胞显示出不同的轨迹。
f， 显示ADEM基因表达水平的热图，与伪时间相关。n = 每组 5 只小鼠。总共收获了 4,207 只幼年（3 个月）、3,272 只中年（14 个月）和 2,497 只老年（24 个月）小胶质细胞。F03,3个月大的雌性，以此类推;MO，几个月大。
见图三
通过ATAC-seq鉴定的染色质景观揭示了小胶质细胞在衰老过程中的表观遗传特征。
图三
a， 年轻（3 MO）、中年（14 MO）和老年（24 MO）小鼠的小胶质细胞ATAC-seq方案。
b，ATAC在三个年龄时在小胶质细胞的TSS（-1 kb至1 kb）附近达到峰值。数据以平均值±标准差表示，热图显示不同阶段小胶质细胞中 TSS ±1 kb 内归一化 ATAC-seq 读数的富集。
c，具有代表性的基因组浏览器视图，显示 Axl、Cd74、Cst7、Spp1 和 Fth1 的 ATAC 峰。括号中的数字表示 y 轴的最小值和最大值。参考文献，mm10的参考基因组视图。
d， ADEM基因差异可及染色质启动子区域的热图。单元格根据 z 分数进行着色，行按层次结构聚类。
e，f，所有基因（e）和ADEM基因（f）的差异可及TF基序的热图。单元格根据 z 分数进行着色，行按层次结构聚类。
g， 所选ADEM基因相关TF基序的序列标志。
h，i，折线图显示了TF编码基因Cebpb（随年龄增长而上调）和Mef2c（随年龄增长而下调）的峰值计数。
j，k， 折线图显示了CEBPβ（j）和MEF2C（k）与所有基因和ADEM基因的结合活性。数据以平均值表示±每组 n = 2 次 ATAC-seq 测试。将 2-3 只小鼠的小胶质细胞合并在一起进行每次 ATAC-seq 测试。MO，几个月大。
见图四
scRNA-seq和bulk RNA-seq揭示了小胶质细胞以年龄依赖性方式对LPS攻击做出反应。
图四
a，LPS 和 PBS 给药方案以及 scRNA-seq 和批量 RNA-seq 的时间点。
b， scRNA-seq的tSNE图显示年轻（3 MO）、中年（14 MO）和老年（24 MO）小胶质细胞对LPS攻击的不同反应。细胞分别根据组（左）和无监督簇（右）着色。
c， 大量RNA-seq的PCA图显示了年轻、中年和老年小胶质细胞对LPS攻击的不同反应。n = 每组 3-5 只小鼠。
d， Violin图显示Ifitm1、Ifitm6、Ilr2、Il1β、Ifitm2、Ccl5、Ccl7、Ccl3、Ccl4、Ccl12、Ifi205和Il1rn的表达水平;这些基因富含 C13-C16。
e， 由 GO 和 IPA 注释的 c13–c16 富集基因的前 10 个显著 BP （q < 0.05）。
f，LPS 攻击小胶质细胞与 PBS 处理的对照组在 3 个月、14 个月和 24 个月大时的火山图。红色和蓝色代表显著的 DEG （P < 0.05，log2FC ≥ 1，QL F 检验）。
g，LPS 攻击小胶质细胞与 PBS 处理的对照组在 3 个月、14 个月和 24 个月大时细胞因子产生和吞噬作用相关 DEG 的热图。
h， 显示细胞因子产生相关基因和吞噬作用相关基因的DEG值的条形图（如g所示）。
i， Myd88、Il1b、Il6、Tnf、Ccl5、S100a8、S100a9和Cxcl13的FPKM。数据以平均值±标准差表示。双尾独立t检验。n = 5、4、3、3、5 和 3 只小鼠，分别用于年轻 （PBS）、中年 （PBS）、老年 （PBS）、年轻 （LPS） 和老年 （LPS）。双尾独立t检验。N = 每组 B、D 和 E 5 只小鼠。在LPS攻击后，每组b、d和e共收获了3,539只幼年（3 MO）、4,149只中年（14 MO）和4,313只（24 MO）小胶质细胞。BP：生物过程;BW， 体重;F03_LPS，LPS挑战3个月大的雌性，以此类推;MO，月龄;昏暗，立体。
见图五
ATAC-seq揭示了小胶质细胞衰老和对LPS攻击反应性之间染色质修饰的差异。
图五
a，LPS 和 PBS 管理方案以及 ATAC-seq 的时间点。
b，ATAC在三个年龄时在LPS攻击小胶质细胞的TSS（−1 kb至1 kb）附近达到峰值。数据以平均值±标准差表示，热图显示不同阶段小胶质细胞中 ±1 kb TSS 内标准化 ATAC-seq 读数的富集。
c， PCA图显示不同年龄的小胶质细胞在LPS攻击下表现出不同的染色质修饰。
d，LPS攻击（3 MO LPS vs 3 MO PBS）和年龄相关变化（24 MO PBS vs 3 MO PBS）差异可达峰的火山图，揭示了LPS攻击和衰老过程之间的不同染色质修饰（P < 0.05，log2FC ≥ 1，QL F 检验）。
e， 条形图，显示基因编码和调控元件区域中差异峰的分布。
f，显示 Il1rn、Vmp1、Aff1、Bach1 和 Map2k3os 的 ATAC 峰的代表性基因组浏览器视图。括号中的数字表示 y 轴的最小值和最大值。参考文献，参考基因组视图，mm10。
g， 不同年龄LPS攻击的小胶质细胞差异可及峰的火山图揭示了不同年龄的保守表观遗传修饰。n = 每组 2 次 ATAC-seq 测试。将 2-3 只小鼠的小胶质细胞合并在一起进行每次 ATAC-seq 测试（P < 0.05，log2FC ≥ 1，QL F 检验）。BW， 体重;MO，月龄;UTR， 未翻译区域;昏暗，立体。
见图六
3xDR 小胶质细胞表现出老化样表型。
图六
a， 3xDR方案和实验时间点。
b，3xDR缩短小胶质细胞端粒。n = 每组 7 只小鼠。双尾独立t检验。
c，3xDR小胶质细胞（1,313个细胞）表现出与对照小鼠（2,180个细胞）不同的转录特征。n = 每组 5 只小鼠。
d，3xDR 小胶质细胞显示较高的 P-ADEM 和较低的 N-ADEM 基因特征评分。
e，3xDR 与对照小胶质细胞 FC （qPCR） 与衰老小胶质细胞 FC （bulk RNA-seq） 表现出与 LPS 挑战相似的趋势。n = 4（3xDR 和对照组）和 3（3 个月大和 24 个月大;数据来自图 1）。4）小鼠。线性回归。
f，tSNE图显示了小胶质细胞激活相关基因和稳态相关基因的表达水平。
g，3xDR 小胶质细胞表现出类似于衰老小胶质细胞的表型。
h、3xDR 和 24 个月龄的小胶质细胞比 3 个月龄和 14 个月大的小胶质细胞表现出更高的假时间值。使用 Bonferroni 事后检验的单因素方差分析。n = 每组 5 只小鼠。总共有 4,207 名年轻人、3,272 名中年人、2,497 名老年人和 1,313 名 3xDR 小胶质细胞 （g，h）。
i， 3xDR DEGs和ARM基因集之间只有5个基因重叠。
j-l，3xDR 小胶质细胞表现出控制小胶质细胞的独特形态。3xDR 小胶质细胞显示比对照小胶质细胞更大的细胞体。n = 8 只小鼠用于对照组，9 只小鼠用于 3xDR，每组 100 个来自皮层和海马体的细胞。每个点代表一只鼠标的平均结果 （l）。双尾独立t检验。m，与 IPA 注释的对照小胶质细胞 DEG 相比，3xDR 的前 10 个显着富集的典型通路 （q < 0.05）。n，o、3xDR 与对照小胶质细胞 FC 与 ADEM （n） 和 DAM （o） 基因集呈正相关。灰色阴影表示 95% 置信区间，底部显示 Pearson 相关系数和 P 值。p，q， 代表性共聚焦图像显示 OPN 和 AXL 在 3xDR 小胶质细胞中上调。n = 每组 10 只小鼠。双尾独立t检验。数据表示为平均值± s.d. BW、体重;Ctrl，控制;MO，月龄;NxDR，N-轮耗竭-再种群;PLX5622，PLX5622配方饮食。
见图七
3xDR导致非老年小鼠的认知能力下降和髓鞘形成障碍。
图七
a，3xDR小鼠制备和行为测试方案。
b，NOR显示3xDR诱导识别记忆的认知能力下降，类似于老年小鼠的表型。左，NOR的范式;对了，鼠标探索时间到两个对象。n = 12、10、11 和 11 只小鼠分别用于年轻组、老年组、对照组和 3xDR 组。
c， Y 迷宫揭示了 3xDR 诱导空间学习的认知能力下降。左图为Y迷宫中具有代表性的轨迹热图;中和右，对照组和3xDR小鼠的统计结果。n = 每组 10 只小鼠。
d，莫里斯水迷宫揭示了3xDR诱导空间学习的认知能力下降。左图为莫里斯水迷宫中具有代表性的对照游泳路线和3xDR小鼠;右图，训练阶段的延迟，小鼠通过平台的次数以及探针试验中目标象限中的时间。n = 10 和 11 只小鼠分别用于对照组和 3xDR。
e，皮层中 MBP 的代表性共聚焦图像和对照组和 3xDR 小鼠大脑中平均 MBP 表达的定量。3xDR 损害皮层的髓鞘形成。n = 9 和 8 只小鼠分别用于对照组和 3xDR。数据以平均值±标准差表示。双尾独立t检验。Ctrl，控制;OFT，开放场地测试。
见图八
scRNA-seq 表征了对照组和 3xDR 大脑中 OPC 和 OL 的小胶质细胞串扰。
图八
a， 强迫小胶质细胞周转模型方案和实验时间点。对照小鼠是性别匹配和年龄匹配的动物，用 CD 喂食 130 d。
b，11,952 个对照和 8,914 个 3xDR 小胶质细胞的 tSNE 图，揭示 3xDR 小胶质细胞的老年样表型。
c，点图显示了所有 16 种细胞类型（18 个群体）中已知代表性细胞类型富集标记基因的表达水平。
d， CellPhoneDB预测的显著配体-受体相互作用。单侧排列检验。
e， CellChat预测的显著分子-分子相互作用。单侧排列检验。Hb-VC，表达血红蛋白的血管细胞;ImmNeuron，未成熟神经元;mNeuron，成熟神经元;NendC， 神经内分泌细胞;OEG，嗅鞘神经胶质细胞;VLMC，血管和软脑膜细胞;VSMC，血管平滑肌细胞。
02
研究结论
综上所述，我们的研究系统地剖析了脑小胶质细胞的衰老过程。此外，我们还开发了一种加速小胶质细胞周转模型 3xDR。通过这个模型，我们能够研究老年样小胶质细胞在非老年大脑中的作用。我们的结果表明，老年样小胶质细胞本身会导致认知能力下降。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。
01
研究背景
作为重要的免疫细胞，小胶质细胞在衰老过程中会经历一系列改变，从而增加对脑功能障碍的易感性。然而，人们对小胶质细胞的纵向特征仍然知之甚少。在这项研究中，我们绘制了 3 至 24 个月大小鼠小胶质细胞的转录和表观遗传图谱。我们首先发现了意想不到的性别差异，并在衰老过程中鉴定了年龄依赖性小胶质细胞（ADEM）基因。
然后，我们在单细胞分辨率和表观遗传水平上比较了雌性小胶质细胞的衰老和反应性特征。为了剖析衰老小胶质细胞的功能，排除其他老年脑细胞的影响，我们建立了一个不直接影响其他脑细胞的加速小胶质细胞更新模型。
通过这个模型，我们在非老年大脑中获得了老年样小胶质细胞，并证实了老年样小胶质细胞本身会导致认知能力下降。总的来说，我们的工作为解码小胶质细胞的衰老过程提供了全面的资源，揭示了小胶质细胞如何维持大脑功能。
见图一
通过批量RNA-seq进行转录分析，以研究性别依赖性小胶质细胞衰老过程和ADEM基因集。
图一
a，小胶质细胞批量RNA-seq分析的时间点方案。通过FACS从C57BL/6J雌性和雄性小鼠大脑中收集小胶质细胞。
b，c，雌性（b）和雄性（c）小鼠衰老过程中小胶质细胞DEGs的热图。单元格根据 z 分数着色，阶段按间隙分隔。
d，e，雌性（d）和雄性（e）小鼠衰老过程中小胶质细胞表型的PCA图。
f， 散点图显示与衰老过程相关的代表性基因的线性回归。灰色阴影表示 95% 置信区间，并显示 Pearson 相关系数和 P 值。
g，h， 雌性（g）和雄性（h）小鼠衰老过程中ADEM基因的热图。单元格根据 z 分数着色，阶段按间隙分隔。
i， GO注释的ADEM基因前10个显著富集的BPs（q < 0.05）。
j， IPA注释的ADEM基因的前10个显著富集的经典通路（q < 0.05）。
k，维恩图揭示了ADEM和DAM基因集之间重叠的21个基因。下面列出了 ADEM 和 DAM 基因集中的基因。
l， 对数线性回归的散点图2ADEM和DAM基因集之间重叠基因的FC，表明它们呈正相关。灰色阴影表示 95% 置信区间，底部显示 Pearson 相关系数和 P 值。m，维恩图显示ADEM和ARM基因集之间只有三个基因重叠。下面列出了 ADEM 和 ARM 基因集中的基因。n = 每组 2-6 只小鼠。BP， 生物过程;F， 女性;F03_1，雌性3个月大，生物重复1次;M03_1、3个月大的雄性，生物学复制1，以此类推;M， 男;MO，月龄;昏暗，立体。
见图二
scRNA-seq对小胶质细胞衰老的特征。
图二
a， 年轻（3 MO）、中年（14 MO）和老年（24 MO）雌性小鼠的小胶质细胞scRNA-seq方案。
b， 年轻（3 MO）、中年（14 MO）和老年（24 MO）小胶质细胞的tSNE样图。通过无监督分类将细胞分为 17 个簇 （C0–C16），并根据年龄（上图）和簇（下图）对细胞进行着色。
c：每个簇中三个年龄的细胞比例识别出年轻显性、中年显性和老年显性簇;聚类和年龄分布如 B 所示。
d， Violin图显示了每个簇中14个小胶质细胞稳态相关基因和炎症相关基因的表达水平。
e， 三个年龄的小胶质细胞的伪时间轨迹。不同时间状态的小胶质细胞显示出不同的轨迹。
f， 显示ADEM基因表达水平的热图，与伪时间相关。n = 每组 5 只小鼠。总共收获了 4,207 只幼年（3 个月）、3,272 只中年（14 个月）和 2,497 只老年（24 个月）小胶质细胞。F03,3个月大的雌性，以此类推;MO，几个月大。
见图三
通过ATAC-seq鉴定的染色质景观揭示了小胶质细胞在衰老过程中的表观遗传特征。
图三
a， 年轻（3 MO）、中年（14 MO）和老年（24 MO）小鼠的小胶质细胞ATAC-seq方案。
b，ATAC在三个年龄时在小胶质细胞的TSS（-1 kb至1 kb）附近达到峰值。数据以平均值±标准差表示，热图显示不同阶段小胶质细胞中 TSS ±1 kb 内归一化 ATAC-seq 读数的富集。
c，具有代表性的基因组浏览器视图，显示 Axl、Cd74、Cst7、Spp1 和 Fth1 的 ATAC 峰。括号中的数字表示 y 轴的最小值和最大值。参考文献，mm10的参考基因组视图。
d， ADEM基因差异可及染色质启动子区域的热图。单元格根据 z 分数进行着色，行按层次结构聚类。
e，f，所有基因（e）和ADEM基因（f）的差异可及TF基序的热图。单元格根据 z 分数进行着色，行按层次结构聚类。
g， 所选ADEM基因相关TF基序的序列标志。
h，i，折线图显示了TF编码基因Cebpb（随年龄增长而上调）和Mef2c（随年龄增长而下调）的峰值计数。
j，k， 折线图显示了CEBPβ（j）和MEF2C（k）与所有基因和ADEM基因的结合活性。数据以平均值表示±每组 n = 2 次 ATAC-seq 测试。将 2-3 只小鼠的小胶质细胞合并在一起进行每次 ATAC-seq 测试。MO，几个月大。
见图四
scRNA-seq和bulk RNA-seq揭示了小胶质细胞以年龄依赖性方式对LPS攻击做出反应。
图四
a，LPS 和 PBS 给药方案以及 scRNA-seq 和批量 RNA-seq 的时间点。
b， scRNA-seq的tSNE图显示年轻（3 MO）、中年（14 MO）和老年（24 MO）小胶质细胞对LPS攻击的不同反应。细胞分别根据组（左）和无监督簇（右）着色。
c， 大量RNA-seq的PCA图显示了年轻、中年和老年小胶质细胞对LPS攻击的不同反应。n = 每组 3-5 只小鼠。
d， Violin图显示Ifitm1、Ifitm6、Ilr2、Il1β、Ifitm2、Ccl5、Ccl7、Ccl3、Ccl4、Ccl12、Ifi205和Il1rn的表达水平;这些基因富含 C13-C16。
e， 由 GO 和 IPA 注释的 c13–c16 富集基因的前 10 个显著 BP （q < 0.05）。
f，LPS 攻击小胶质细胞与 PBS 处理的对照组在 3 个月、14 个月和 24 个月大时的火山图。红色和蓝色代表显著的 DEG （P < 0.05，log2FC ≥ 1，QL F 检验）。
g，LPS 攻击小胶质细胞与 PBS 处理的对照组在 3 个月、14 个月和 24 个月大时细胞因子产生和吞噬作用相关 DEG 的热图。
h， 显示细胞因子产生相关基因和吞噬作用相关基因的DEG值的条形图（如g所示）。
i， Myd88、Il1b、Il6、Tnf、Ccl5、S100a8、S100a9和Cxcl13的FPKM。数据以平均值±标准差表示。双尾独立t检验。n = 5、4、3、3、5 和 3 只小鼠，分别用于年轻 （PBS）、中年 （PBS）、老年 （PBS）、年轻 （LPS） 和老年 （LPS）。双尾独立t检验。N = 每组 B、D 和 E 5 只小鼠。在LPS攻击后，每组b、d和e共收获了3,539只幼年（3 MO）、4,149只中年（14 MO）和4,313只（24 MO）小胶质细胞。BP：生物过程;BW， 体重;F03_LPS，LPS挑战3个月大的雌性，以此类推;MO，月龄;昏暗，立体。
见图五
ATAC-seq揭示了小胶质细胞衰老和对LPS攻击反应性之间染色质修饰的差异。
图五
a，LPS 和 PBS 管理方案以及 ATAC-seq 的时间点。
b，ATAC在三个年龄时在LPS攻击小胶质细胞的TSS（−1 kb至1 kb）附近达到峰值。数据以平均值±标准差表示，热图显示不同阶段小胶质细胞中 ±1 kb TSS 内标准化 ATAC-seq 读数的富集。
c， PCA图显示不同年龄的小胶质细胞在LPS攻击下表现出不同的染色质修饰。
d，LPS攻击（3 MO LPS vs 3 MO PBS）和年龄相关变化（24 MO PBS vs 3 MO PBS）差异可达峰的火山图，揭示了LPS攻击和衰老过程之间的不同染色质修饰（P < 0.05，log2FC ≥ 1，QL F 检验）。
e， 条形图，显示基因编码和调控元件区域中差异峰的分布。
f，显示 Il1rn、Vmp1、Aff1、Bach1 和 Map2k3os 的 ATAC 峰的代表性基因组浏览器视图。括号中的数字表示 y 轴的最小值和最大值。参考文献，参考基因组视图，mm10。
g， 不同年龄LPS攻击的小胶质细胞差异可及峰的火山图揭示了不同年龄的保守表观遗传修饰。n = 每组 2 次 ATAC-seq 测试。将 2-3 只小鼠的小胶质细胞合并在一起进行每次 ATAC-seq 测试（P < 0.05，log2FC ≥ 1，QL F 检验）。BW， 体重;MO，月龄;UTR， 未翻译区域;昏暗，立体。
见图六
3xDR 小胶质细胞表现出老化样表型。
图六
a， 3xDR方案和实验时间点。
b，3xDR缩短小胶质细胞端粒。n = 每组 7 只小鼠。双尾独立t检验。
c，3xDR小胶质细胞（1,313个细胞）表现出与对照小鼠（2,180个细胞）不同的转录特征。n = 每组 5 只小鼠。
d，3xDR 小胶质细胞显示较高的 P-ADEM 和较低的 N-ADEM 基因特征评分。
e，3xDR 与对照小胶质细胞 FC （qPCR） 与衰老小胶质细胞 FC （bulk RNA-seq） 表现出与 LPS 挑战相似的趋势。n = 4（3xDR 和对照组）和 3（3 个月大和 24 个月大;数据来自图 1）。4）小鼠。线性回归。
f，tSNE图显示了小胶质细胞激活相关基因和稳态相关基因的表达水平。
g，3xDR 小胶质细胞表现出类似于衰老小胶质细胞的表型。
h、3xDR 和 24 个月龄的小胶质细胞比 3 个月龄和 14 个月大的小胶质细胞表现出更高的假时间值。使用 Bonferroni 事后检验的单因素方差分析。n = 每组 5 只小鼠。总共有 4,207 名年轻人、3,272 名中年人、2,497 名老年人和 1,313 名 3xDR 小胶质细胞 （g，h）。
i， 3xDR DEGs和ARM基因集之间只有5个基因重叠。
j-l，3xDR 小胶质细胞表现出控制小胶质细胞的独特形态。3xDR 小胶质细胞显示比对照小胶质细胞更大的细胞体。n = 8 只小鼠用于对照组，9 只小鼠用于 3xDR，每组 100 个来自皮层和海马体的细胞。每个点代表一只鼠标的平均结果 （l）。双尾独立t检验。m，与 IPA 注释的对照小胶质细胞 DEG 相比，3xDR 的前 10 个显着富集的典型通路 （q < 0.05）。n，o、3xDR 与对照小胶质细胞 FC 与 ADEM （n） 和 DAM （o） 基因集呈正相关。灰色阴影表示 95% 置信区间，底部显示 Pearson 相关系数和 P 值。p，q， 代表性共聚焦图像显示 OPN 和 AXL 在 3xDR 小胶质细胞中上调。n = 每组 10 只小鼠。双尾独立t检验。数据表示为平均值± s.d. BW、体重;Ctrl，控制;MO，月龄;NxDR，N-轮耗竭-再种群;PLX5622，PLX5622配方饮食。
见图七
3xDR导致非老年小鼠的认知能力下降和髓鞘形成障碍。
图七
a，3xDR小鼠制备和行为测试方案。
b，NOR显示3xDR诱导识别记忆的认知能力下降，类似于老年小鼠的表型。左，NOR的范式;对了，鼠标探索时间到两个对象。n = 12、10、11 和 11 只小鼠分别用于年轻组、老年组、对照组和 3xDR 组。
c， Y 迷宫揭示了 3xDR 诱导空间学习的认知能力下降。左图为Y迷宫中具有代表性的轨迹热图;中和右，对照组和3xDR小鼠的统计结果。n = 每组 10 只小鼠。
d，莫里斯水迷宫揭示了3xDR诱导空间学习的认知能力下降。左图为莫里斯水迷宫中具有代表性的对照游泳路线和3xDR小鼠;右图，训练阶段的延迟，小鼠通过平台的次数以及探针试验中目标象限中的时间。n = 10 和 11 只小鼠分别用于对照组和 3xDR。
e，皮层中 MBP 的代表性共聚焦图像和对照组和 3xDR 小鼠大脑中平均 MBP 表达的定量。3xDR 损害皮层的髓鞘形成。n = 9 和 8 只小鼠分别用于对照组和 3xDR。数据以平均值±标准差表示。双尾独立t检验。Ctrl，控制;OFT，开放场地测试。
见图八
scRNA-seq 表征了对照组和 3xDR 大脑中 OPC 和 OL 的小胶质细胞串扰。
图八
a， 强迫小胶质细胞周转模型方案和实验时间点。对照小鼠是性别匹配和年龄匹配的动物，用 CD 喂食 130 d。
b，11,952 个对照和 8,914 个 3xDR 小胶质细胞的 tSNE 图，揭示 3xDR 小胶质细胞的老年样表型。
c，点图显示了所有 16 种细胞类型（18 个群体）中已知代表性细胞类型富集标记基因的表达水平。
d， CellPhoneDB预测的显著配体-受体相互作用。单侧排列检验。
e， CellChat预测的显著分子-分子相互作用。单侧排列检验。Hb-VC，表达血红蛋白的血管细胞;ImmNeuron，未成熟神经元;mNeuron，成熟神经元;NendC， 神经内分泌细胞;OEG，嗅鞘神经胶质细胞;VLMC，血管和软脑膜细胞;VSMC，血管平滑肌细胞。
02
研究结论
综上所述，我们的研究系统地剖析了脑小胶质细胞的衰老过程。此外，我们还开发了一种加速小胶质细胞周转模型 3xDR。通过这个模型，我们能够研究老年样小胶质细胞在非老年大脑中的作用。我们的结果表明，老年样小胶质细胞本身会导致认知能力下降。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。
