科学家首次使用老年患者的皮肤样本，构建没有恢复青春生物钟的脑细胞。这项技术产生的细胞类似于那些在老年患者大脑中发现的，这将是科学家研究衰老相关疾病如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症的福音。

“这使得我们能够保持细胞中的衰老相关特征，所以我们更容易研究大脑中的衰老影响，”索尔克研究所遗传实验室的教授Rusty Gage说。他也是发表于2015年10月8日的《Cell Stem Cell》杂志上的论文的资深作者。

“通过这种有效的方法，我们可以开始回答许多关于人类神经细胞的生理学和分子机制的问题，不仅围绕健康衰老，而且也包括病理性衰老，”索尔克研究所的教授Martin Hetzer(也参与了这项研究)说。

从历史上看，动物模型(从果蝇到小鼠)已经转变为技术来研究衰老的生物学后果，尤其是那些不容易从活人中取样的组织，如大脑。在过去的几年中，越来越多的研究人员使用干细胞来研究各种人类疾病。例如，科学家可以提取患者的皮肤细胞，并将它们转换成诱导多能干细胞，其具有能够成为体内任一种细胞类型的能力。由此，研究人员可以促使干细胞变成脑细胞进行进一步研究。但是这个过程(甚至包括从老年人中提取皮肤细胞)都不能保证干细胞“年长”的属性。

“随着越来越多的研究人员开始使用这些细胞，人们明显意识到，在构建干细胞的重编程过程中，细胞也能够在其它途径中重新焕发活力，”这篇论文的第一作者、博士后研究员杰罗姆·莫顿( Jerome Mertens)说。

老年细胞中的表观遗传特征，即决定什么基因表达的DNA上的化学标记模式，在重编程过程中，被重置为与年轻特征相匹配。这使得研究人类大脑的衰老变得困难，因为研究人员不能够使用这个方法来构建“年老的”大脑细胞。

Gage，Hetzer，莫顿及其同事决定尝试使用另一种方法，转向一个更新的技术，让他们直接将皮肤细胞转变成神经元，构建所谓的诱导神经元。“几年前，研究人员表明，完全绕过干细胞的前体状态是有可能的，”莫顿说。

科学家收集了19个人的皮肤细胞，这些人的年龄范围在出生到89岁，然后使用诱导多能干细胞技术和直接转换方式促使它们转变为脑细胞。然后，他们比较了所得的神经元与提取于尸检大脑的细胞的基因表达模式。

当使用诱导多能干细胞方法时，正如预期那样，年轻和年老衍生的样品中的神经元模式没有什么区别。但使用直接转换方式构建的脑细胞具有不同的基因表达模式，这取决于它们是否由年轻的供体或老年人产生。

“我们获得的神经元表现出取决于供体年龄的差异，”莫顿说。“而且，它们实际上表明，基因表达的变化在以前就与大脑衰老有关。”例如，名为RanBP17的核孔蛋白的水平下降与在神经退行性疾病中发挥作用的核转运缺陷有关，而在来自老年患者的神经元也保持较低水平。

现在，皮肤细胞直接转变的神经元已经表现出，能够保留这些衰老的特征，Gage希望这项技术能够成为研究衰老的有效工具。虽然，目前的工作只在构建脑细胞中测试了其有效性，但他怀疑类似的方法可以让研究人员构建老年心脏和肝脏细胞。