Transcriptoma espacialmente resolvido do cérebro de camundongo envelhecido

Resumo O envelhecimento do cérebro está associado ao declínio cognitivo, perda de memória e muitos distúrbios neurodegenerativos. O cérebro mamífero possui regiões estruturais distintas que desempenham funções específicas. No entanto, nossa compreensão sobre a expressão gênica e os tipos celulares no contexto da organização espacial do cérebro envelhecido de mamíferos é limitada. Aqui, geramos mapas transcriptômicos espaciais de cérebros de camundongos jovens e velhos. Identificamos 27 domínios espaciais distintos no cérebro, incluindo sub-regiões específicas de camada que são difíceis de dissecção individual. Caracterizamos de forma abrangente as mudanças específicas de espaço na expressão gênica no cérebro envelhecido, particularmente para o isocortex, a formação hipocampal, o tronco encefálico e os tratos de fibras, e validamos algumas diferenças na expressão gênica por qPCR e imuno-histoquímica. Identificamos genes e vias relacionadas ao envelhecimento que variam de maneira coordenada entre regiões espaciais e analisamos as características espaciais dos sinais relacionados ao envelhecimento, fornecendo pistas importantes para entender genes com funções específicas em diferentes regiões do cérebro durante o envelhecimento. Combinado com dados de transcriptômica de célula única, caracterizamos a distribuição espacial dos tipos celulares do cérebro. A proporção de neurônios imaturos diminuiu na região DG com o envelhecimento, indicando que a formação de novos neurônios está bloqueada. Finalmente, detectamos mudanças nas interações de informações entre regiões e encontramos que vias específicas estavam desreguladas com o envelhecimento, incluindo a sinalização clássica WNT e a sinalização específica de camada COLLAGEN. Em resumo, estabelecemos um atlas molecular espacial do cérebro de camundongos envelhecidos ( http://sysbio.gzzoc.com/Mouse‐Brain‐Aging/ ), que fornece recursos importantes e novas percepções sobre o mecanismo molecular do envelhecimento cerebral.