盡管脊髓對于人體的各種生命活動至關重要，但我們對于脊髓衰老的機制仍知之甚少。哪些生物標志物能夠指征脊髓衰老？脊髓衰老的驅動力是什么？能否開發(fā)出干預脊髓衰老的手段？一系列關鍵科學問題亟待解答。中國科學院動物研究所劉光慧課題組聯(lián)合中國科學院北京基因組研究所張維綺課題組、中國科學院動物研究所曲靜課題組合作，在國際***學術期刊 Nature 上發(fā)表了題為：CHIT1-positive microglia drive motor neuron aging in the primate spinal cord 的研究論文。

該研究歷時7年，通過綜合運用單細胞核轉錄組、神經組織學、神經電生理等技術手段，發(fā)現(xiàn)了一群全新的在年老的靈長類動物的脊髓中特異存在的CHIT1陽性小膠質細胞亞型，并將其命名為——AIMoN-CPM（Aging-Induced Motor Neuron toxic CHIT1-Positive Microglia），這類細胞可以通過旁分泌CHIT1蛋白激活運動神經元中的SMAD信號，進而驅動運動神經元衰老，而補充維生素C可抑制脊髓運動神經元的衰老和退行。

非人靈長類食蟹猴同人類的神經系統(tǒng)極為相似，尤其在兩足行走和精細運動控制方面。因此，以食蟹猴作為研究模型，在理解人類自身的神經系統(tǒng)功能及干預神經退行性疾病方面具有特殊的優(yōu)勢。

研究團隊首先通過人工智能（AI）輔助的方式，發(fā)現(xiàn)年老猴的運動能力與年輕個體相比顯著降低。進而借助神經組織學分析手段，研究團隊證實運動神經元是脊髓中對衰老***為敏感的細胞類型，具體表現(xiàn)為細胞衰老相關標志物顯著增加以及神經元功能的退行。

為進一步揭示運動神經元老化的原因，研究團隊繪制了一張詳細的食蟹猴衰老脊髓單細胞轉錄組導航圖。按圖索驥，尋找到了驅動運動神經元衰老的罪魁禍首，即一群在老年靈長類脊髓中特異性積累的CHIT1高表達的激活型小膠質細胞（AIMoN-CPM）。通過組織病理學、細胞生物學和分子生物學分析，研究團隊發(fā)現(xiàn)AIMoN-CPM傾向于聚集在衰老的運動神經元周圍，并通過旁分泌CHIT1蛋白激活周邊運動神經元中的SMAD信號，進而驅動后者的衰老和退行（圖2）。

圖2：衰老靈長類脊髓中AIMoN-CPM小膠質細胞（紅色）在運動神經元軸突（綠色）處聚集

進一步研究發(fā)現(xiàn)，CHIT1含量在老年人和猴的腦脊液和血清中均顯著升高，提示CHIT1可以作為度量靈長類脊髓年齡的體液標志物。而利用手術機器人將CHIT1注射到猴的腦脊液中可以觸發(fā)脊髓運動神經元衰老及軸突傳導功能障礙，進而損傷機體運動能力。接下來，研究團隊建立了人類運動神經元與微環(huán)境的體外互作模型，并利用該模型揭示老年個體的腦脊液能以CHIT1依賴的方式誘導人類運動神經元衰老。靶向CHIT1的中和抗體可以有效阻斷老年腦脊液的促神經元衰老活性，顯示出CHIT1作為靶點應用于延緩運動神經元衰老的潛力。

更為重要的是，研究團隊基于人類運動神經元與微環(huán)境的體外互作模型進行藥物篩選時，發(fā)現(xiàn)維生素C能有效抑制CHIT1誘導的運動神經元衰老。進一步，非人靈長類體內實驗表明，三年維生素C的口服用藥可以明顯改善老年食蟹猴脊髓運動神經元的衰老表型（圖3）。

圖3. 靈長類脊髓衰老全景圖

綜上，該研究***系統(tǒng)刻畫了靈長類脊髓衰老的表型、病理及細胞分子特征，并揭示了一種可促進運動神經元衰老的新型小膠質細胞AIMoN-CPM。CHIT1不僅介導了AIMoN-CPM對運動神經元的毒性作用，而且可以作為一種度量人類脊髓衰老程度的體液標志物。更為重要的是，該研究創(chuàng)新性地建立了人類運動神經元-微環(huán)境互作研究體系，為開展人類神經系統(tǒng)衰老研究及相關的藥物評價提供了新范式。鑒于脊髓運動神經元對于遍布全身的包括骨骼肌、平滑肌和心肌在內的肌肉系統(tǒng)的指揮調控作用，加深對靈長類脊髓衰老機制的認識無疑會深化學術界對人類多種器官退變規(guī)律的理解。AIMoN-CPM和CHIT1的發(fā)現(xiàn)，為理解脊髓衰老及老年群體多種慢病共存開辟了新的科學疆域，以AIMoN-CPM和CHIT1為靶標，或可為延緩人類脊髓衰老、實現(xiàn)老年共病的積極防控帶來新的希望。

ctDNA的提取在腫瘤篩查中，是重要的前置步驟。目前常用的提取方法是利用生物磁珠，主要是硅羥基磁珠或羧基磁珠對血清血漿的ctDNA進行提取，由于磁珠的粒徑小，比表面積大，在特定提取緩沖液中，對核酸的吸附會更加靈敏，相比于其他方法，使用生物磁珠對進行ctDNA提取得率會更高，檢測靈敏度和檢出限也會更合適，搭配核酸提取儀，更能實現(xiàn)全程自動化的提取。