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(jīng)發(fā)生，是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域最具爭(zhēng)議的問題之一。

大多數(shù)關(guān)于人類海馬體神經(jīng)發(fā)生的研究，都評(píng)估了從神經(jīng)干細(xì)胞（NSC），經(jīng)過中間神經(jīng)祖細(xì)胞（INP）和神經(jīng)母細(xì)胞，到新生神經(jīng)元（NB）的不同階段的神經(jīng)發(fā)生相關(guān)蛋白的存在。多項(xiàng)研究報(bào)道了人類海馬體齒狀回中神經(jīng)祖細(xì)胞相關(guān)標(biāo)志物的免疫組化證據(jù)貫穿一生，而其他一些研究則報(bào)告稱在兒童期之后這些標(biāo)志物不存在，因此對(duì)人類成年期的海馬神經(jīng)發(fā)生是否真實(shí)存在產(chǎn)生了質(zhì)疑。方法學(xué)上的差異可能是導(dǎo)致這些相互矛盾的結(jié)果的原因，而且盡管這些標(biāo)志物在其他物種中得到了驗(yàn)證，但它們是否能可靠地識(shí)別人類神經(jīng)祖細(xì)胞，仍不得而知。

2025 年 7 月 3 日，瑞典卡羅林斯卡學(xué)院Jonas Frisen團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊Science上發(fā)表了題為：Identification of proliferating neural progenitors in the adult human hippocampus 的研究論文。

這項(xiàng)研究提供了令人信服的新證據(jù)，表明了人類大腦 記憶中心海馬體中的神經(jīng)元在成年后乃至晚年時(shí)，仍會(huì)持續(xù)生成。這一發(fā)現(xiàn)為有關(guān)人類大腦適應(yīng)性的基本且長(zhǎng)期爭(zhēng)論的問題提供了“蓋棺定論”的答案。

海馬體是對(duì)于學(xué)習(xí)和記憶至關(guān)重要且參與情緒調(diào)節(jié)的一個(gè)大腦區(qū)域。早在 2013 年，Jonas Frisen團(tuán)隊(duì)就在一項(xiàng)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(jīng)元。隨后，研究人員測(cè)量了來自大腦組織 DNA 中的碳-14（14C）水平，這使得確定神經(jīng)元細(xì)胞形成的時(shí)間成為可能。

然而，這種新神經(jīng)元形成（即神經(jīng)發(fā)生）的程度和意義仍存在爭(zhēng)議。目前尚無明確證據(jù)表明在成年人體內(nèi)，被稱為神經(jīng)祖細(xì)胞的先于新神經(jīng)元出現(xiàn)的細(xì)胞確實(shí)存在并正在進(jìn)行分裂增殖。

Jonas Frisen教授表示，現(xiàn)在，我們已經(jīng)能夠識(shí)別出這些起源細(xì)胞，這證實(shí)了成年人大腦海馬體中神經(jīng)元的生成仍在持續(xù)進(jìn)行。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合了多種先進(jìn)方法，對(duì)來自多個(gè)國(guó)際生物樣本庫(kù)的 0-78 歲人群的大腦組織進(jìn)行了研究。他們采用了單細(xì)胞核 RNA 測(cè)序（snRNA-seq）技術(shù)，該技術(shù)能夠分析單個(gè)細(xì)胞核中的基因活性，并利用流式細(xì)胞術(shù)來研究細(xì)胞特性。通過將這些方法與機(jī)器學(xué)習(xí)（Machine Learning）相結(jié)合，使得研究團(tuán)隊(duì)能夠識(shí)別出神經(jīng)元發(fā)育的不同階段，從干細(xì)胞到未成熟的神經(jīng)元，其中許多處于分裂階段。

為了確定這些細(xì)胞的定位，研究團(tuán)隊(duì)采用了兩種能顯示組織中不同基因活躍位置的技術(shù)：RNAscope 和 Xenium，這些方法證實(shí)新生成的神經(jīng)細(xì)胞位于大腦海馬體中的齒狀回區(qū)域，該區(qū)域?qū)τ谟洃浶纬伞W(xué)習(xí)和認(rèn)知靈活性十分重要。

這些研究結(jié)果表明，人類成年神經(jīng)元的祖細(xì)胞與小鼠、豬和猴子的相似，但在哪些基因處于活躍狀態(tài)方面存在一些差異。個(gè)體之間也存在很大差異——有些成年人大腦中有許多神經(jīng)祖細(xì)胞，而另一些則幾乎沒有。

Jonas Frisen教授表示，這些發(fā)現(xiàn)這為我們理解人類大腦在生命過程中如何運(yùn)作和變化提供了重要線索。這項(xiàng)研究還可能對(duì)開發(fā)刺激神經(jīng)退行性疾病和精神疾病患者神經(jīng)發(fā)生的再生療法產(chǎn)生影響。

具有空間分辨率的成年人類神經(jīng)祖細(xì)胞及人類神經(jīng)發(fā)生微環(huán)境的單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組特征分析

總的來說， 該研究通過 snRNA-seq 測(cè)序技術(shù)對(duì)從出生到成年甚至晚年（0-78歲）的人類的大腦海馬體進(jìn)行了分析，兒童早期的大腦海馬體中發(fā)現(xiàn)了所有神經(jīng)祖細(xì)胞階段，而在成年人中，通過使用細(xì)胞增殖標(biāo)志物 Ki67 的抗體和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，發(fā)現(xiàn)了正在增殖的神經(jīng)祖細(xì)胞的存在。此外，轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)表明，這些神經(jīng)祖細(xì)胞位于海馬體的齒狀回區(qū)域。這些發(fā)現(xiàn)支持了成年人類大腦海馬體中存在神經(jīng)發(fā)生的觀點(diǎn)，有助于理解成年人神經(jīng)發(fā)生的過程。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu9575