缺血性中风是一种公认的老年性疾病，75%—89%的中风发生在65岁以上的老年人中，55岁以后每10年中风率就翻一番，随着发病率的升高，老年患者的死亡率更高，缺陷更严重，恢复速度也比年轻患者慢，但目前还不清楚这种依赖于年龄的疾病是如何发生的，其潜在机制是什么，以及中风和衰老之间的相关性。
年6月16日，捷克科学院生物技术研究所的LukasValihrach团队在CellReports发表题为“DecodingtheTranscriptionalResponsetoIschemicStrokeinYoungandAgedMouseBrain”的研究论文，该研究通过RNA-seq分析在细胞和分子水平上揭示衰老和中风的相互作用，以及I型干扰素(IFN-I)信号的激活的作用。
研究人员首先比较了年轻和年老对照之间的差异表达(DE)基因，并使用基因集富集分析(GSEA)对其进行分析。发现了52个上调基因，13个下调基因，GSEA显示防御性反应相关过程的基因上调，细胞因子分泌和蛋白分解代谢的基因增多。研究人员为了进一步分析观察到的组织和细胞特异性的转录变化，搜索了与大脑衰老、神经炎症和中风相关的转录组数据集，并量化了与DE基因列表的重叠。结果表明，大脑老化导致神经炎症环境的微妙变化，特别是神经胶质细胞，一些小胶质细胞和/或星形胶质细胞可能造成不利的环境，导致老年动物缺血性损伤的加重。这些数据分析表明老龄化是伴随着增长的神经炎症，并且主要涉及神经胶质细胞。接下来研究人员分别对幼龄，高龄小鼠进行脑卒中（中风），3天后分析其的转录变化，发现炎症反应(如I型干扰素信号)，细胞与细胞的相互作用(如整合素细胞表面相互作用，细胞外基质组织)和细胞周期在年轻小鼠中风后上调，老年小鼠中风后下上调的程度更大。与突触信号和可塑性相关的基因集、神经递质传输和钾离子通道相关的基因集在在老年小鼠中风后下调的程度更大。总的来说，年龄-中风相互作用基因的分析显示，老年动物的神经炎症环境增加，这与周围免疫细胞的高浸润和激活、细胞因子的分泌和信号通路的激活有关这可能导致继发性损伤，另一方面，K+跨膜通道、神经丝和突触通讯蛋白在老龄动物中被特异性抑制。接下来研究人员通过计算反褶积来评估细胞类型比例的相对变化，给观察到的转录谱提供细胞特异性的背景。研究发现卒中后两年龄组所有非神经元细胞的标记基因均显著增加，增加最多的是小胶质细胞和内皮细胞标记基因，神经细胞信号的减少和神经胶质信号的增加，老年中风组神经胶质标记基因的表达普遍高于青年中风组。在基于流式细胞术的分析中，小胶质细胞和少突胶质细胞数量的增加也很明显。最后研究人员更进一步发现IFN-I信号的激活增加是幼龄和老龄小鼠对中风反应的关键差异，脑卒中后IFN-I活性的时间分布在幼龄和高龄小鼠之间存在差异，IFN-I信号在小胶质细胞和少突胶质细胞，而不是星形胶质细胞和内皮细胞中显著上调。
总之，此研究中对脑卒中转录反应的详细了解可能有助于我们理解脑卒中病理与衰老之间的相互作用，并为未来寻找有效的治疗方法开辟道路。
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