人類(lèi)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 具爭議的問(wèn)題之一。
大多數關(guān)于人類(lèi)海馬體神經(jīng)發(fā)生的研究，都評估了從神經(jīng)干細胞（NSC），經(jīng)過(guò)中間神經(jīng)祖細胞（INP）和神經(jīng)母細胞，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。多項研究報道了人類(lèi)海馬體齒狀回中神經(jīng)祖細胞相關(guān)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(chēng)在兒童期之后這些標志物不存在，因此對人類(lèi)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(lèi)神經(jīng)祖細胞，仍不得而知。
2025 年 7 月 3 日，瑞典卡羅林斯卡學(xué)院 Jonas Frisen 團隊在國際頂尖學(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。
這項研究提供了令人信服的新證據，表明了人類(lèi)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 )持續生成。這一發(fā)現為有關(guān)人類(lèi)大腦適應性的基本且長(cháng)期爭論的問(wèn)題提供了"蓋棺定論"的答案。
海馬體是對于學(xué)習和記憶至關(guān)重要且參與情緒調節的一個(gè)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(jīng)元。隨后，研究人員測量了來(lái)自大腦組織 DNA 中的碳-14（14C）水平，這使得確定神經(jīng)元細胞形成的時(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議。目前尚無(wú)明確證據表明在成年人體內，被稱(chēng)為神經(jīng)祖細胞的先于新神經(jīng)元出現的細胞確實(shí)存在并正在進(jìn)行分裂增殖。
Jonas Frisen 教授表示，現在，我們已經(jīng)能夠識別出這些起源細胞，這證實(shí)了成年人大腦海馬體中神經(jīng)元的生成仍在持續進(jìn)行。
在這項最新研究中，研究團隊結合了多種先進(jìn)方法，對來(lái)自多個(gè)國際生物樣本庫的 0-78 歲人群的大腦組織進(jìn)行了研究。他們采用了單細胞核 RNA 測序（snRNA-seq）技術(shù)，該技術(shù)能夠分析單個(gè)細胞核中的基因活性，并利用流式細胞術(shù)來(lái)研究細胞特性。通過(guò)將這些方法與機器學(xué)習（Machine Learning）相結合，使得研究團隊能夠識別出神經(jīng)元發(fā)育的不同階段，從干細胞到未成熟的神經(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(shù)：RNAscope 和 Xenium，這些方法證實(shí)新生成的神經(jīng)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(xué)習和認知靈活性十分重要。
這些研究結果表明，人類(lèi)成年神經(jīng)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(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)祖細胞，而另一些則幾乎沒(méi)有。
Jonas Frisen 教授表示，這些發(fā)現這為我們理解人類(lèi)大腦在生命過(guò)程中如何運作和變化提供了重要線(xiàn)索。這項研究還可能對開(kāi)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(lèi)神經(jīng)祖細胞及人類(lèi)神經(jīng)發(fā)生微環(huán)境的單細胞轉錄組特征分析
總的來(lái)說(shuō)，該研究通過(guò) snRNA-seq 測序技術(shù)對從出生到成年甚至晚年（0-78歲）的人類(lèi)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)現了所有神經(jīng)祖細胞階段，而在成年人中，通過(guò)使用細胞增殖標志物 Ki67 的抗體和機器學(xué)習算法，發(fā)現了正在增殖的神經(jīng)祖細胞的存在。此外，轉錄組學(xué)數據表明，這些神經(jīng)祖細胞位于海馬體的齒狀回區域。這些發(fā)現支持了成年人類(lèi)大腦海馬體中存在神經(jīng)發(fā)生的觀(guān)點(diǎn)，有助于理解成年人神經(jīng)發(fā)生的過(guò)程。
論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu9575
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