成人海馬神經的持續發生與記憶形成和情緒調節有關,但對人類的研究具有挑戰性。發現增殖祖細胞的困難使人們對新神經元能否產生以及如何產生產生產生了疑問。
2025年7月3日,瑞典卡羅林斯卡醫學院Jonas Frisén團隊在Science在線發表題為“Identification of proliferating neural progenitors in the adult human hippocampus”的研究論文,該研究通過單核RNA測序分析了人類從出生到成年的海馬。
該研究確定了兒童早期所有的神經祖細胞階段。在成人中,使用針對增殖標記Ki67的抗體和機器學習算法,該研究發現了增殖的神經祖細胞。此外,轉錄組學數據顯示神經祖細胞位于齒狀回內。這些結果有助于理解成人的神經發生。總之,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。
大多數關于人類海馬神經發生的研究已經評估了從神經干細胞到中間神經祖細胞(INPs)和神經母細胞(以下統稱為神經祖細胞)到新神經元的不同階段與神經發生相關的蛋白質的存在。一些研究報告了人類齒狀回中神經祖細胞相關標記物貫穿一生的免疫組織化學證據,而另一些研究則報告了它們在童年之后的缺失,質疑人類成年海馬神經發生的存在。方法上的差異可能導致了這些相互矛盾的結果,盡管這些標記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的神經祖細胞,仍然是一個開放性的問題。
人類童年海馬體神經發生軌跡的描繪(圖源自Science)
單核RNA測序(snRNA-seq)提供了對細胞類型和狀態的無偏調查,超越了標記限制,并使跨物種和發育軌跡比較成為可能。最近對成人海馬的snRNA-seq研究發現了未成熟的神經元,但未能發現增殖的祖細胞,這表明新的神經元是通過發育過程中產生的神經元祖細胞緩慢成熟而產生的。溴脫氧尿苷(BrdU)標記、碳定年和成人齒狀回外植體中神經元的有絲分裂生成支持成人海馬中增殖祖細胞的存在。然而,增殖祖細胞和神經發生細胞的軌跡仍然是難以捉摸的,也是理解人類成年海馬神經發生的缺失環節。
該研究使用單細胞轉錄組學方法在從出生到成年的不同年齡的人類樣本中解決了這個問題。機器學習算法幫助作者識別了青少年和成人海馬中增殖的神經祖細胞,這些細胞與小鼠和豬的祖細胞相似。研究結果支持了成人神經發生在人類海馬體中的觀點,并增加了科學和醫學興趣的寶貴見解。
參考消息:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu9575
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