人成年后，大腦神經(jīng)元能否再生？在近百年的現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)發(fā)展史上，這個(gè)問題幾經(jīng)反轉(zhuǎn)，尤其是近年的一些重磅發(fā)現(xiàn)，更是為爭議雙方都增添了證據(jù)。

2018 年 3 月，來自加利福尼亞大學(xué)舊金山分校（UCSF）的研究團(tuán)隊(duì)在?Nature?雜志發(fā)文，指出隨著人類成長，海馬區(qū)神經(jīng)發(fā)生（Neurogenesis，即生成新的神經(jīng)元）急劇減少，成年后便不再有新的神經(jīng)細(xì)胞生成。

（來源：NIPH）

大家一度以為，爭議就要蓋棺定論。DeepTech 在去年的報(bào)道中還曾感慨，腦細(xì)胞真的是死一個(gè)少一個(gè)，耗盡無補(bǔ)，請(qǐng)各位且用且珍惜。

而就在今年 3 月 25 日，Nature Medicine?在線發(fā)表了一項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)，來自馬德里自治大學(xué)（Universidad Autónoma de Madrid）的 Maria Llorens-Martin 及其同事，分析了來自 58 名人類組織樣本，結(jié)果顯示成年人大腦中仍有成千上萬的新生神經(jīng)細(xì)胞，甚至包括八九十歲的老年人。

哈佛醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)和神經(jīng)學(xué)教授 Bruce Yankner 認(rèn)為，這是一項(xiàng)嚴(yán)格且控制良好的研究，旨在解決成年海馬區(qū)神經(jīng)發(fā)生的爭議問題。

腦細(xì)胞再生爭議

1928 年，現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)之父 Santiago Ramón y Cajal 宣稱，成年人類大腦永遠(yuǎn)不會(huì)產(chǎn)生新的神經(jīng)元。也就是說，神經(jīng)發(fā)生只會(huì)在胚胎和嬰兒的大腦中進(jìn)行，人類成年期不會(huì)產(chǎn)生新的神經(jīng)元。

這一論斷，也成為接下來幾十年神經(jīng)生物學(xué)界的主流思想。而到了上世紀(jì) 80 年代，這一傳統(tǒng)認(rèn)知開始逐漸受到質(zhì)疑。一些研究人員發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)發(fā)生會(huì)在多種成年動(dòng)物的大腦中出現(xiàn)，并在成年人類大腦中發(fā)現(xiàn)形成新神經(jīng)元的跡象。

1998 年，來自索爾克研究所的 Fred Gage 和他的同事研究了五名注射了 BrdU（一種 DNA 標(biāo)記物）的癌癥患者的大腦，并在受試者的大腦海馬區(qū)發(fā)現(xiàn)了這種物質(zhì)的痕跡。這一跡象表明，海馬區(qū)的細(xì)胞正在分裂，并產(chǎn)生了新的神經(jīng)細(xì)胞。這成為成年人海馬區(qū)神經(jīng)細(xì)胞能夠新生的第一份證據(jù)。

此后，越來越多的學(xué)者傾向于認(rèn)同，成年之后海馬區(qū)廣泛存在神經(jīng)發(fā)生。成年人大腦神經(jīng)細(xì)胞能夠再生這一概念，也被大眾廣泛接受，甚至市面上能看到一些聲稱“能夠促進(jìn)神經(jīng)再生過程的飲食和鍛煉方案”。

但是，加州大學(xué)舊金山分校研究人員 Arturo Alvarez-Buylla 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在去年 Nature 發(fā)表的論文中表示，他們?cè)跀?shù)十個(gè)成年人類的海馬體樣本中，未能找到任何新神經(jīng)元的蹤跡。這也是當(dāng)時(shí)最大規(guī)模的一項(xiàng)研究。

“如果神經(jīng)發(fā)生會(huì)在成年人類身上繼續(xù)進(jìn)行，那么它也是極其罕見的?！盇rturo Alvarez-Buylla 說，“它不像人們所說的那樣強(qiáng)有力，也不會(huì)是你跑跑步就能增加神經(jīng)元的數(shù)量?！?/p>

圖 | 不同年齡海馬區(qū)新生細(xì)胞（綠色）的數(shù)量（左：新生，中：13 歲，右：35 歲）（來源：Arturo Alvarez-Buylla lab）

當(dāng)時(shí)發(fā)表的研究結(jié)果顯示，海馬區(qū)齒狀回的新生細(xì)胞在人類出生一年內(nèi)急劇減少（剛出生時(shí) 1618±780 個(gè)，1 歲時(shí) 292.9±142.8 個(gè)），在 7 歲或 13 歲時(shí)，只有零星的新生細(xì)胞偶爾可見（7 歲時(shí) 12.4±5.3 個(gè)，13 歲時(shí) 2.4±0.74 個(gè)），而在成年人樣品（18-77 歲）中，齒狀回并沒有新生細(xì)胞被檢測到。

不過，“無法檢測到”，還存在“本來就沒有”和“沒有檢測到”兩種情況，基于技術(shù)手段、樣品保存的問題，很可能所謂的結(jié)果并不是真正的結(jié)果。

再生的成年腦細(xì)胞有什么用？

在 3 月 25 日?Nature Medicine?發(fā)表的論文中，研究人員調(diào)整了實(shí)驗(yàn)室方案，使用的大多數(shù)腦樣本在捐獻(xiàn)者死亡后 10 小時(shí)內(nèi)進(jìn)行處理，并且在保存組織的化學(xué)物質(zhì)中浸泡不超過 24 小時(shí)。

研究人員表示，一些沒有發(fā)現(xiàn)神經(jīng)發(fā)生證據(jù)的早期實(shí)驗(yàn)，使用的是在供體死亡后進(jìn)行處理的樣品，并且在固定化學(xué)品中停留的時(shí)間更長。而這些因素可能有助于解釋本次研究為什么會(huì)發(fā)現(xiàn)新的神經(jīng)元。

圖 | 研究人員發(fā)現(xiàn)一些神經(jīng)細(xì)胞含有一種稱為雙皮質(zhì)素（紅色）的神經(jīng)細(xì)胞，被認(rèn)為是新神經(jīng)元生長的標(biāo)志（來源：Nature Medicine）

研究人員在顯微鏡下觀察了 13 名年齡在 43 歲至 87 歲之間的健康人尸檢大腦切片，并看到了數(shù)以千計(jì)的新生神經(jīng)細(xì)胞。這些細(xì)胞位于海馬體的一部分，稱為齒狀回，是新神經(jīng)元的可疑熱點(diǎn)。

同時(shí)研究人員還發(fā)現(xiàn)，在來自 45 名患有阿爾茨海默病患者（52 至 97 歲之間）的腦樣本中，新生神經(jīng)細(xì)胞較少，這一發(fā)現(xiàn)表明神經(jīng)發(fā)生也可能與神經(jīng)退行性疾病有關(guān)。

海馬體（Hippocampus），是人類及脊椎動(dòng)物大腦的重要組成部分。它位于大腦皮質(zhì)下方，成對(duì)對(duì)稱出現(xiàn)，擁有海馬角及齒狀回等構(gòu)造。海馬體具有短期記憶、長期記憶及空間定位的功能，一般認(rèn)為細(xì)胞狀態(tài)與情緒、壓力及運(yùn)動(dòng)相關(guān)。在阿爾茲海默病患者中，海馬體是首先受到損傷的區(qū)域。

大多數(shù)關(guān)于阿爾茨海默病治療的研究，都集中在靶向?qū)е轮虏⌒驭碌矸蹣拥鞍缀?tau 蛋白積累的途徑上。然而到目前為止，所有的靶向藥物都沒有什么效果。這也讓人們開始思考，是否應(yīng)該換一個(gè)方式或嫌疑人目標(biāo)，以尋找阿爾茲海默病和其它神經(jīng)退行性疾病更好的治療方法。

（來源：BMRI）

研究人員表示，“我們的數(shù)據(jù)揭示了人類海馬區(qū)域未成熟神經(jīng)元的動(dòng)態(tài)群體在整個(gè)生理和病理老化過程中的存在，直到生命的第十個(gè)十年?！比绻C明神經(jīng)發(fā)生可以改善記憶，那么刺激阿爾茨海默病患者海馬中新神經(jīng)元的生長，或許會(huì)產(chǎn)生治療阿爾茲海默病的新療法。

未參與該研究的威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的神經(jīng)生物學(xué)家 Xinyu Zhao 表示，“這是第一個(gè)真正有力的證據(jù)，表明人類阿爾茨海默病患者的神經(jīng)發(fā)生減少?！?/p>

值得一提的是，最近已有研究測試了促進(jìn)嚙齒動(dòng)物海馬體中神經(jīng)元生成的方法，例如運(yùn)動(dòng)和某些藥物，并且已經(jīng)表明這些方法可以減輕阿爾茨海默病小鼠模型中的認(rèn)知缺陷。而研究人員的下一個(gè)巨大挑戰(zhàn)，就是要弄清楚這些結(jié)論是否可以轉(zhuǎn)化到人體中。

來源：麻省理工中文評(píng)論