2025年4月7日，《Cell Reports》期刊在線發表了題為《Age-dependent glial heterogeneity and traumatic injury responses in a vertebrate brain structure》的研究論文，該研究由中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（神經科學研究所）何杰研究組完成。

研究團隊通過單細胞轉錄組測序技術，建立了覆蓋斑馬魚四個年齡階段（幼年早期，幼年晚期，青年，年輕成年）生理和創傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）條件下中腦膠質細胞的轉錄組圖譜，系統性揭示了不同年齡大腦膠質細胞的異質性及其腦創傷響應特征（可視化網站：https://zebrafish.cn/Molecular-Atlas/scRNA-Glia）。

小膠質細胞隨著年齡變化呈現動態互補的兩種亞型——幼年富集的MG1和成年富集的MG2，它們在轉錄組、空間分布、和形態學特征上均存在顯著差異。而腦創傷后，小膠質細胞會被誘導進入三種激活狀態（iMG-1/2/3），其中促炎型iMG-1出現在所有年齡，調控型iMG-2從幼年晚期開始出現，而吞噬型iMG-3只在青年和成年出現。

對于少突膠質細胞，其成熟及髓鞘化始于幼年晚期并持續至成年階段，分化出三種成熟亞型（MOL1/2/3）。在腦創傷后，少突膠質細胞再生現象只存在于幼年和青年，而成年無此現象。細胞類型組成分析顯示腦創傷誘導的COPs/NFOL增多現象特異性存在于幼年和青年階段，腦創傷誘導出現的iOLCs/ipOLCs特異性存在于青年和成年階段，而腦創傷誘導的成熟少突膠質細胞（MOL）向iMOL-1/iMOL-2的轉變則僅存在于成年階段。這些在幼年、青年、和成年階段呈現出特異且部分重疊分布模式的少突膠質譜系細胞類群或參與上述年齡依賴性再生現象的產生。

放射狀星形膠質細胞被鑒定出6個轉錄組特異且具有獨特時空分布特征的靜息態亞型（qRA1/2/3/4/5/6）。有趣的是，在經歷腦創傷后，qRA1/2亞型在幼年早期不會被誘導進入增殖態，而幼年晚期及之后均可以。此外，這些腦創傷誘導增殖的放射狀星形膠質細胞在幼年晚期能夠進行均衡的神經發生和膠質發生，而在成年階段則主要進行膠質發生。

圖1：斑馬魚中腦視頂蓋中年齡依賴的膠質細胞異質性和腦損傷響應特征圖示總結

中國科學院腦智卓越中心何杰研究員為該研究的通訊作者，腦智卓越中心博士生秦慧雯為該論文的第一作者，腦智卓越中心博士生喻曙光、復旦大學博士生韓如意對該研究做出了貢獻。該研究得到了中國科學院腦智卓越中心分子細胞技術平臺、光學成像平臺、和腦科學數據與計算中心的大力支持。該研究得到了國家科技創新2030重大專項、國家自然科學基金等項目資助。