此外，研究人员还观察到某些脑细胞的衰老过程存在性别差异，与男性皮质相比，女性皮质的“老”少突胶质细胞与“老”神经元的比例更高。

这些发现是通过一种名为MUSIC(单细胞中的多核酸相互作用图谱)的新技术实现的，该技术使研究人员能够窥视单个脑细胞的内部并绘制出染色质(DNA的紧密卷曲形式)和RNA之间的相互作用。这项技术使研究人员能够以单细胞分辨率可视化这些相互作用，并研究它们如何影响基因表达。

“音乐是一个强大的工具，可以让我们更深入地研究阿尔茨海默病的复杂性，”该研究的资深作者、加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院ShuChien-GeneLay生物工程系教授盛忠说。“该技术有潜力帮助我们发现阿尔茨海默病病理学背后的新分子机制，这可能为更有针对性的治疗干预和改善患者预后铺平道路。”

人类大脑拥有一个复杂的细胞网络，这些细胞以复杂的方式进行通信和相互作用。每个细胞内都存在遗传成分的动态相互作用，包括染色质和RNA，它们决定着关键的细胞功能。随着脑细胞的生长和衰老，染色质和RNA之间的相互作用发生变化。在每个细胞内，这些复合物可能差异很大，尤其是在成熟细胞中。然而，阐明这些相互作用的细微差别仍然是一个艰巨的挑战。

音乐是一种尖端工具，为了解单个脑细胞的内部运作提供了一个窗口。钟的团队利用音乐分析了死后大脑样本，特别是人类额叶皮层组织，这些样本取自14名59岁及以上的捐赠者，其中一些患有阿尔茨海默病，一些没有。他们发现不同类型的脑细胞表现出染色质和RNA之间不同的相互作用模式。有趣的是，短程染色质相互作用较少的细胞往往会表现出衰老和阿尔茨海默病的迹象。

“通过这种革命性的单细胞技术，我们发现一些脑细胞比其他细胞‘更古老’，”钟说。他解释说，值得注意的是，与健康人相比，患有阿尔茨海默病的人拥有更高比例的老年脑细胞。

研究人员表示，这一发现可能有助于开发治疗阿尔茨海默病的新疗法。

“如果我们能够识别这些衰老细胞中失调的基因，并了解它们在局部染色质结构中的功能，我们还可以识别新的潜在治疗靶点，”该研究的共同第一作者、生物信息学博士XingzhaoWen说。钟实验室的候选人。

该研究还发现了脑细胞衰老的性别差异。在雌性小鼠的皮质中，研究人员发现衰老的少突胶质细胞与衰老的神经元的比例更高。少突胶质细胞是一种脑细胞，在神经元周围提供保护层。鉴于少突胶质细胞在维持正常大脑功能方面发挥着关键作用，老年少突胶质细胞患病率的增加可能会加剧认知能力下降。

文说：“女性皮质中大量存在的旧少突胶质细胞可能为女性神经退行性疾病和精神疾病风险增加提供新的线索。”

接下来，研究人员将致力于进一步优化MUSIC，以便他们可以利用它来识别导致特定脑细胞加速衰老的因素，例如调节基因和基因回路。“随后，我们将制定策略来阻止这些基因或回路的活动，以期减轻大脑衰老，”钟说。

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