华人学者一作，人类前额叶从出生到97岁怎么变？《Nature》通过130万细胞核揭示大脑一生的三次转折

背外侧前额叶皮层是人类高级认知的中枢，也是随年龄衰退最敏感的脑区之一。过去研究多聚焦儿童期、成年期或疾病脑组织，像几张零散的照片，难以看清大脑从发育到衰老的完整连续过程。

2026年9月23日，西奈山伊坎医学院Panos Roussos团队（Hui Yang为第一作者）在Nature 在线发表题为Lifespan single-cell transcriptomic atlas of the human prefrontal cortex的研究论文。

PsychAD联盟基于130多万个神经正常个体细胞核，构建了覆盖整个人类生命周期的前额叶单核转录组图谱，系统解析每类细胞在生命各阶段如何变化。

研究发现，前额叶的分子轨迹是非线性的，可明显分成三个阶段：发育期，神经元大量重编程、积极建立连接；中年阶段，整体转录组相对稳定，像一座平台；到了老年晚期，部分分子通路被选择性重新激活。这个发现很关键：衰老不是匀速“变老”，而是存在稳定期和突然加速的窗口。

与年龄相关的24小时基因表达节律变化（图源自Nature ）

不同细胞类型走向也不同。神经元在生命早期会激活一类抗逆程序，帮助应对发育压力，之后稳定下来；胶质细胞则到晚期才出现更明显的免疫激活、应激反应增加和昼夜节律重组。这些程序并不是散乱分布，而是在皮层分层、灰质与白质之间表现出解剖学上有序的组织模式。

研究还发现，老年脑中的昼夜节律基因表达普遍重组：神经元内部的时钟同步性丧失，而胶质细胞中出现与应激相关的节律异常。这个细节与老年人睡眠紊乱、认知波动普遍相关，提示节律可能是从抗逆转向易感的重要环节。

通过把这些年龄相关基因模块与精神疾病、神经退行性疾病的风险遗传因素做整合，研究进一步指出：某些疾病风险基因恰好落在晚年被重新激活的程序上，这为解释“为什么有些疾病到老年才爆发”提供了分子基础。图谱虽然是正常人群参考，但它为未来的疾病研究建立了坐标：从发育、平台到易感，每一步都能在细胞和基因层面看到轨迹，也为衰老干预指出了可能的时间窗口。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s41586-026-10271-7