2026年9月18日,浙江大学脑科学与脑医学学院、教育部脑与脑机融合前沿科学中心马欢教授团队在国际顶级期刊《Neuron》发表重磅研究,首次揭示一条在女性中年期显著增强的外周—脑信号通路。该通路通过扰乱神经元线粒体稳态,导致认知韧性出现“断崖式”下滑,将女性认知衰老从一个局限于大脑的问题,重新定义为全身与大脑共同参与的系统性过程,并将干预窗口精准指向中年。

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研究始于对GTEx数据库中人脑、脾脏等11种主要器官转录组的深度分析。数据显示,从40岁起,女性大脑与脾脏中的细胞衰老相关特征同步显著增强,且较同龄男性更为突出。这一跨器官联动现象在自然衰老小鼠和中年人脑组织中均得到验证,促使团队追问:大脑衰老是否并非“孤岛”,而是接收着来自外周的年龄信号?

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团队将目光投向miRNA——这类仅20余个核苷酸的非编码RNA,如同基因表达的“微型开关”。通过测序发现,miR-10a-5p在中年雌性小鼠的脾脏和大脑中同步升高,而同龄雄性小鼠无此变化。向上溯源,团队锁定了X染色体上的RNA结合蛋白RBMX。女性拥有两条X染色体,为避免基因剂量过量,其中一条通常被大范围表观遗传沉默。然而,中年时期这种沉默状态发生改变,导致女性脾脏中RBMX表达升高。增加的RBMX更易结合带有RNA甲基化修饰的成熟miR-10a-5p,使其稳定性增强并逐步积累。由此,X染色体的性别差异与中年期表观遗传变化交汇,推动了miR-10a-5p的女性特异性年龄波动。

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一个关键转折来自对脑内miR-10a-5p来源的探究。尽管最初假设其由脑内RBMX调控,但中年雌性小鼠脑内RBMX并未明显升高。团队转而探索外周来源:通过给miR-10a-5p加上可识别标记,证实外周注入的miR-10a-5p可抵达大脑皮层;外周抑制该分子后,脑内水平同步下降;切除脾脏同样降低脑内miR-10a-5p。尤为重要的是,用于外周抑制的分子本身不能有效穿过血脑屏障,却依然降低了脑内miR-10a-5p。这意味着,外周信号足以间接重塑大脑状态——这个仅有20余个核苷酸的小分子,就像一条从外周发往大脑的“衰老短信”,将机体的年龄变化实时传递到神经元。

进入大脑后,miR-10a-5p如何干扰认知功能?团队通过靶点预测与实验验证,锁定关键靶点γCaMKII。该蛋白不仅参与神经信息传递,还定位于神经元线粒体,负责维持神经活动所需的能量代谢与钙稳态。当γCaMKII被miR-10a-5p抑制时,神经活动诱导的线粒体钙信号减弱,膜电位下降,活性氧激增,神经元逐渐呈现细胞衰老特征;而补充γCaMKII可逆转上述表型。这相当于外周升高的miR-10a-5p切断了神经元的“电源系统”,使其无法有效“充电”。

该研究最具转化价值的突破在于,miR-10a-5p同时提供了观察与干预大脑衰老的双重可能。血液检测显示,中年女性血液中的miR-10a-5p已然升高,使其成为评估大脑衰老状态的无创候选标志物。考虑到女性此后承担更高的阿尔茨海默病疾病负担,这一外周信号为早期风险识别提供了“仪表盘”。同时,由于脑内miR-10a-5p部分源自外周,保护大脑未必需要突破血脑屏障。在外周抑制miR-10a-5p,即可减少脑内积累、减轻细胞衰老。在人源神经元和雌性5xFAD模型小鼠中,该干预成功恢复γCaMKII水平,改善淀粉样蛋白病理及记忆表现。一条“血液检测—风险识别—外周干预—大脑保护”的精准路径由此显现,为女性中年期认知健康守护提供了全新的科技抓手。

论文链接:https://www.cell.com/neuron/abstract/S0896-6273(26)00673-2

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