撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
人類大腦海馬體中是否存在成年神經發生,是神經科學領域最具爭議的問題之一。
大多數關于人類海馬體神經發生的研究,都評估了從神經干細胞(NSC),經過中間神經祖細胞(INP)和神經母細胞,到新生神經元(NB)的不同階段的神經發生相關蛋白的存在。多項研究報道了人類海馬體齒狀回中神經祖細胞相關標志物的免疫組化證據貫穿一生,而其他一些研究則報告稱在兒童期之后這些標志物不存在,因此對人類成年期的海馬神經發生是否真實存在產生了質疑。方法學上的差異可能是導致這些相互矛盾的結果的原因,而且盡管這些標志物在其他物種中得到了驗證,但它們是否能可靠地識別人類神經祖細胞,仍不得而知。
2025 年 7 月 3 日,瑞典卡羅林斯卡學院Jonas Frisen團隊在國際頂尖學術期刊Science上發表了題為:Identification of proliferating neural progenitors in the adult human hippocampus 的研究論文。
這項研究提供了令人信服的新證據,表明了人類大腦 記憶中心海馬體中的神經元在成年后乃至晚年時,仍會持續生成。這一發現為有關人類大腦適應性的基本且長期爭論的問題提供了“蓋棺定論”的答案。
海馬體是對于學習和記憶至關重要且參與情緒調節的一個大腦區域。早在 2013 年,Jonas Frisen團隊就在一項備受矚目的研究中表明,成年人大腦的海馬體中可以形成新的神經元。隨后,研究人員測量了來自大腦組織 DNA 中的碳-14(14C)水平,這使得確定神經元細胞形成的時間成為可能。
然而,這種新神經元形成(即神經發生)的程度和意義仍存在爭議。目前尚無明確證據表明在成年人體內,被稱為神經祖細胞的先于新神經元出現的細胞確實存在并正在進行分裂增殖。
Jonas Frisen教授表示,現在,我們已經能夠識別出這些起源細胞,這證實了成年人大腦海馬體中神經元的生成仍在持續進行。
在這項最新研究中,研究團隊結合了多種先進方法,對來自多個國際生物樣本庫的 0-78 歲人群的大腦組織進行了研究。他們采用了單細胞核 RNA 測序(snRNA-seq)技術,該技術能夠分析單個細胞核中的基因活性,并利用流式細胞術來研究細胞特性。通過將這些方法與機器學習(Machine Learning)相結合,使得研究團隊能夠識別出神經元發育的不同階段,從干細胞到未成熟的神經元,其中許多處于分裂階段。
為了確定這些細胞的定位,研究團隊采用了兩種能顯示組織中不同基因活躍位置的技術:RNAscope 和 Xenium,這些方法證實新生成的神經細胞位于大腦海馬體中的齒狀回區域,該區域對于記憶形成、學習和認知靈活性十分重要。
這些研究結果表明,人類成年神經元的祖細胞與小鼠、豬和猴子的相似,但在哪些基因處于活躍狀態方面存在一些差異。個體之間也存在很大差異——有些成年人大腦中有許多神經祖細胞,而另一些則幾乎沒有。
Jonas Frisen教授表示,這些發現這為我們理解人類大腦在生命過程中如何運作和變化提供了重要線索。這項研究還可能對開發刺激神經退行性疾病和精神疾病患者神經發生的再生療法產生影響。
具有空間分辨率的成年人類神經祖細胞及人類神經發生微環境的單細胞轉錄組特征分析
總的來說, 該研究通過 snRNA-seq 測序技術對從出生到成年甚至晚年(0-78歲)的人類的大腦海馬體進行了分析,兒童早期的大腦海馬體中發現了所有神經祖細胞階段,而在成年人中,通過使用細胞增殖標志物 Ki67 的抗體和機器學習算法,發現了正在增殖的神經祖細胞的存在。此外,轉錄組學數據表明,這些神經祖細胞位于海馬體的齒狀回區域。這些發現支持了成年人類大腦海馬體中存在神經發生的觀點,有助于理解成年人神經發生的過程。
論文鏈接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu9575
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.