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Nat Commun丨老人为啥越老越容易迷路?北大苗成林团队揭示MEC中Bglap3+神经元衰老机制

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年纪大之后,不少老人出门容易迷路,明明熟悉的街道也会分不清方向,记不住回家的路线。这种空间导航能力变差,不只是记性变差那么简单,和大脑内侧内嗅皮层的损伤密切相关。过去已经知道,这个脑区里的网格细胞负责帮大脑记录位置,但搞不清楚衰老时究竟是哪些细胞发生变化,才让导航功能一步步失灵。

Nat Commun丨老人为啥越老越容易迷路?北大苗成林团队揭示MEC中Bglap3+神经元衰老机制

基于此,2026年11月3日,北京大学苗成林教授等研究团队在《Nature Communications》杂志发表了“Aging‑related cellular and molecular changes reveal a role for Bglap3+ neurons in MEC spatial cognition”,揭示了衰老相关细胞与分子变化揭示 Bglap3⁺神经元在内侧内嗅皮层(MEC)空间认知中的作用。

Nat Commun丨老人为啥越老越容易迷路?北大苗成林团队揭示MEC中Bglap3+神经元衰老机制

研究鉴定出MEC第Ⅲ层Bglap3⁺兴奋性神经元,该类细胞随衰老数量减少,对 MEC 网格细胞、头方向细胞、边界细胞的空间调谐起到关键调控作用,是衰老引发空间认知受损的重要细胞基础。

Nat Commun丨老人为啥越老越容易迷路?北大苗成林团队揭示MEC中Bglap3+神经元衰老机制

图一 老年小鼠网格细胞空间编码稳定性受损

作者首先对自由活动的青年、老年小鼠做内侧内嗅皮层电生理记录,排除跑动速度、探索行为差异的干扰。

结果发现,老年小鼠网格细胞数量变少,网格特征得分下降。最大问题是空间稳定性变差:在同一个环境里,前后两次实验,很多网格细胞无法维持原本规整的六边形放电模式。

神经元放电快慢没有变化,但没法稳定标记空间位置,这很可能就是老年动物导航、位置记忆变差的重要原因。

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图二 空间转录组解析内嗅皮层衰老变化

作者接下来使用 Visium 空间转录组,直接在脑组织原位对比青年和老年小鼠的基因变化。

研究把内侧内嗅皮层分为浅、中、深三层分别分析,发现衰老后,脑内免疫应激、细胞死亡相关基因表达升高;而负责突触、细胞结构搭建的基因表达降低。很多分子改变只出现在特定脑亚层,普通测序会把这些信号掩盖。从中筛选出Bglap3 基因,它主要表达在内侧内嗅皮层第 Ⅲ 层神经元,为后续研究指明特定细胞亚群。

Nat Commun丨老人为啥越老越容易迷路?北大苗成林团队揭示MEC中Bglap3+神经元衰老机制

图三 抑制 Bglap3⁺神经元,会破坏整套空间编码网络

作者借助基因编辑小鼠,结合化学遗传和双光子钙成像,在小鼠自由活动时观察脑神经元活动。

Bglap3⁺神经元本身不完全是网格、边界这类典型空间细胞,但人为抑制这部分细胞之后,周围其他空间神经元都会受牵连:网格细胞规整的六边形放电模式乱掉,头方向细胞辨别朝向的精度下降,边界细胞识别环境边界的能力也变差。对照实验排除了药物本身的影响。

这说明 MECⅢ 层的 Bglap3⁺神经元是环路关键调控节点;衰老时这类细胞变少,就可能扰乱整个空间编码网络,造成空间认知衰退。

总结

该研究发现 Bglap3⁺神经元在内嗅皮层空间环路中的重要调控作用,揭示正常衰老空间认知损伤的细胞基础,为老年认知衰退的机制解析与潜在干预靶点提供新思路。

核心亮点

和以往研究相比,本研究不再只盯着网格细胞本身找问题,借助空间转录组看到了内侧内嗅皮层不同分层独有的衰老分子变化,找到了MEC第三层 Bglap3⁺这一关键调控神经元。利用自然衰老小鼠证实,网格细胞功能紊乱可以独立于阿尔茨海默病病理发生;并且在活体动物上直接证实了该类神经元对整套空间编码网络的调控作用,弥补了过去多依赖离体脑片实验的不足,为解释老年空间记忆衰退提供了全新的细胞环路依据。

文章来源

https://doi.org/10.1038/s41467-026-78673-9

原标题:《Nat Commun丨老人为啥越老越容易迷路?北大苗成林团队揭示MEC中Bglap3+神经元衰老机制》

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