一、细胞和分子机制层面

线粒体功能障碍与衰老：随着年龄增长，大脑细胞中的线粒体功能逐渐下降。线粒体是细胞的能量工厂，其功能障碍会导致能量供应不足，影响神经元的正常活动。例如，在衰老的大脑中，线粒体产生的三磷酸腺苷（ATP）减少，可能导致神经元的代谢活性降低，影响神经信号的传递。线粒体功能障碍还会引发活性氧（ROS）的积累。过多的 ROS 会对细胞内的蛋白质、脂质和 DNA 造成氧化损伤，进一步破坏细胞的正常功能。研究表明，衰老大脑中的氧化应激水平升高与神经炎症和认知功能下降密切相关。英文对应注释：线粒体（mitochondria）、三磷酸腺苷（ATP, Adenosine Triphosphate）、活性氧（ROS, Reactive Oxygen Species）、氧化应激（oxidative stress）。端粒缩短与细胞衰老：端粒是染色体末端的保护结构，随着细胞分裂次数的增加，端粒逐渐缩短。在衰老的大脑中，神经细胞的端粒缩短可能导致细胞增殖能力下降和细胞衰老。细胞衰老会释放一系列促炎因子，引发神经炎症反应。研究端粒酶在大脑中的作用也是一个前沿问题。端粒酶可以延长端粒长度，但其在神经细胞中的活性受到严格调控。探索如何调节端粒酶活性以延缓神经细胞衰老，对于理解衰老大脑的内稳态失调具有重要意义。英文对应注释：端粒（telomere）、端粒酶（telomerase）、促炎因子（pro-inflammatory factor）。蛋白质稳态失衡：衰老大脑中蛋白质稳态失衡是一个关键问题。随着年龄的增长，蛋白质的合成、折叠、修饰和降解过程出现异常。错误折叠的蛋白质在细胞内积累，形成聚集体，如淀粉样蛋白斑块和 tau 蛋白缠结，这些聚集体与神经退行性疾病的发生发展密切相关。细胞内的蛋白质质量控制机制，包括分子伴侣和蛋白酶体系统，在衰老过程中功能下降，无法有效清除错误折叠的蛋白质。研究如何增强蛋白质质量控制机制，以维持蛋白质稳态，是当前的研究热点之一。英文对应注释：蛋白质稳态（protein homeostasis）、淀粉样蛋白（amyloid protein）、tau 蛋白（tau protein）、分子伴侣（chaperone）、蛋白酶体（proteasome）。

二、神经环路和系统层面

神经网络连接改变：衰老会导致大脑神经网络的连接发生改变。神经突触的数量和强度可能减少，影响神经元之间的信息传递。这种连接改变可能与认知功能下降和神经炎症有关。研究不同脑区之间的功能连接变化，以及这些变化如何影响大脑的整体功能，对于理解衰老大脑的内稳态失调至关重要。例如，通过功能性磁共振成像（fMRI）等技术，可以观察到衰老大脑中默认模式网络等神经网络的连接强度减弱。英文对应注释：神经突触（synapse）、功能连接（functional connectivity）、功能性磁共振成像（fMRI, Functional Magnetic Resonance Imaging）、默认模式网络（default mode network）。神经内分泌调节异常：神经内分泌系统在大脑内稳态调节中起着重要作用。随着年龄增长，下丘脑 - 垂体 - 肾上腺（HPA）轴的活性发生改变，可能导致糖皮质激素水平升高。长期高水平的糖皮质激素会对大脑产生毒性作用，引发神经炎症和神经元损伤。研究神经内分泌系统与免疫系统之间的相互作用，以及这种相互作用在衰老大脑中的变化，对于揭示神经炎症的机制具有重要意义。例如，糖皮质激素可以调节免疫细胞的活性，影响神经炎症的程度。英文对应注释：下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴（HPA axis, Hypothalamic-Pituitary-Adrenal axis）、糖皮质激素（glucocorticoid）、免疫系统（immune system）。血脑屏障功能改变：血脑屏障（BBB）是大脑与外周血液循环之间的重要屏障，其功能在衰老过程中可能发生改变。衰老的血脑屏障通透性增加，可能导致外周的炎症因子和有害物质进入大脑，引发神经炎症。研究血脑屏障的结构和功能变化，以及如何维持血脑屏障的完整性，对于预防神经炎症和保护大脑内稳态具有重要意义。例如，通过研究血脑屏障上的转运蛋白和紧密连接蛋白的变化，可以了解血脑屏障功能改变的机制。英文对应注释：血脑屏障（BBB, Blood-Brain Barrier）、通透性（permeability）、转运蛋白（transporter protein）、紧密连接蛋白（tight junction protein）。

三、环境和生活方式因素层面

炎症与衰老的相互作用：慢性炎症是衰老的一个重要特征，而衰老大脑中的神经炎症又会进一步加重全身炎症反应。研究炎症与衰老的相互作用机制，对于理解大脑内稳态失调和神经炎症的发展具有重要意义。例如，外周的炎症因子可以通过血脑屏障进入大脑，激活小胶质细胞等免疫细胞，引发神经炎症。同时，大脑中的神经炎症也可以通过神经内分泌和免疫系统的反馈机制，影响外周的炎症状态。英文对应注释：慢性炎症（chronic inflammation）、小胶质细胞（microglia）、炎症因子（inflammatory factor）。饮食和营养对大脑衰老的影响：饮食和营养因素在大脑衰老过程中起着重要作用。一些营养素，如 ω-3 脂肪酸、抗氧化剂和维生素等，可能具有神经保护作用，减轻神经炎症和内稳态失调。研究不同饮食模式对大脑衰老的影响，以及特定营养素的作用机制，是当前的前沿问题之一。例如，地中海饮食被认为对大脑健康有益，但其具体的保护机制仍有待进一步研究。英文对应注释：ω-3 脂肪酸（ω-3 fatty acid）、抗氧化剂（antioxidant）、维生素（vitamin）、地中海饮食（Mediterranean diet）。运动和认知刺激对大脑的保护作用：运动和认知刺激可以促进大脑的神经可塑性，增强大脑的内稳态调节能力，减轻神经炎症。研究运动和认知刺激对大脑衰老的保护机制，对于开发预防和治疗神经退行性疾病的干预措施具有重要意义。例如，运动可以增加脑源性神经营养因子（BDNF）的表达，促进神经元的生长和存活。认知刺激可以增强神经网络的连接，提高认知功能。英文对应注释：神经可塑性（neuroplasticity）、脑源性神经营养因子（BDNF, Brain-Derived Neurotrophic Factor）。