衰老伴随着骨骼肌质量和功能的逐步下降，最终导致肌少症，这是老年人虚弱、残疾和死亡的重要原因。传统上，骨骼肌衰老被认为是细胞自主和局部组织机制引起的，但越来越多的证据表明，全身性、非细胞自主过程在协调器官间的衰老中起着核心作用。大脑，特别是下丘脑，已成为机体衰老的关键调节器，但其对骨骼肌衰老的影响尚不明确。本研究验证了这样一个假设：仅限于大脑的衰老足以通过全身机制诱导骨骼肌发生类似衰老的分子重塑。为了模拟大脑衰老，研究人员对年轻小鼠进行了分次全脑照射（WBI），这是一种公认的在不影响外周组织的情况下诱导大脑广泛细胞衰老和神经炎症的方法。WBI两个月后，对股四头肌进行转录组分析，并与自然衰老小鼠的进行比较。结果显示，WBI在骨骼肌中诱导了强大的基因表达变化，这些变化与编年体衰老过程中观察到的变化高度相似。通路水平分析显示，线粒体组织、呼吸链组装和代谢过程显著下调，同时重塑和应激相关通路富集。上游调节因子分析确定了FOXO1、FOXO3、KLF15和STAT3（它们是肌肉分解代谢和萎缩的关键驱动因子）是所观察到的转录程序的中心介质。语义相似性分析进一步表明，WBI诱导的生物过程与衰老相关生物过程之间存在高度一致性。总的来说，这些发现表明大脑衰老足以驱动骨骼肌发生类似肌少症的转录组重塑，这暗示中枢神经系统衰老是外周肌肉衰退的上游调节因子。这种脑-肌衰老轴可能导致加速大脑衰老个体和遭受颅脑辐射的癌症幸存者出现虚弱，突出了大脑衰老作为减轻全身衰老和骨骼肌功能障碍的潜在治疗靶点。
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