關(guān)于成人大腦神經(jīng)元是否能夠再生這個問題,科學(xué)家們爭論了許久,似乎誰也不能完全把誰說服。
2018年3月份,加州大學(xué)洛杉磯分校和中國復(fù)旦大學(xué)學(xué)者聯(lián)合發(fā)現(xiàn),人類大腦中新生神經(jīng)元的數(shù)量會隨著發(fā)育急劇下降,成年人不會產(chǎn)生新的神經(jīng)元。
但是,僅一個月之后,哥倫比亞大學(xué)的學(xué)者們提出了反對意見,表示健康老年人海馬體中也存在神經(jīng)發(fā)生,顆粒神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞的數(shù)量和年輕人沒啥區(qū)別[1]。
到底更不更新呢?
一年之后,反轉(zhuǎn)劇情又有了新后續(xù)。
西班牙馬德里自治大學(xué)的Jesúsávila和MaríaLlorens-Martín博士和其研究團隊改進了大腦樣本的處理方法,發(fā)現(xiàn)健康成年人的海馬體可以觀察到數(shù)量上千的新生神經(jīng)元!神經(jīng)元更新起碼持續(xù)到90歲!文章在今天發(fā)表在《自然·醫(yī)學(xué)》上[2]。
研究還發(fā)現(xiàn),在阿爾茨海默病患者的大腦中,神經(jīng)元的再生被疾病絆住了腳步,新生神經(jīng)元在數(shù)量上明顯不如健康的同齡人。這也再次讓人有了通過刺激神經(jīng)元再生來治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的想法。
這個研究結(jié)果一出,不知道又有多少學(xué)生要對著自己的課題唉聲嘆氣,多少大牛對著論文皺眉頭了。
在反轉(zhuǎn)劇情開始之前,神經(jīng)科學(xué)界的普遍共識是,大腦神經(jīng)元的數(shù)量在出生時就已經(jīng)固定,且不支持自我更新和修復(fù)。想通過修復(fù)神經(jīng)元來治療神經(jīng)性疾病?那不好意思了,沒有這項業(yè)務(wù)。
隨著越來越多的科學(xué)家投入到相關(guān)研究中去,這個“共識”一再反轉(zhuǎn),成了一個“疑案”。每次相關(guān)研究論文的發(fā)表都要引起巨大關(guān)注,然后被“對方辯手”提出異議,各位大?;ハ嘣u論堪稱“神仙打架”。
奇點糕一介平民(糕),不參與“戰(zhàn)爭”,只是“戰(zhàn)爭”的搬運工。
本次的研究中,在作者看來,樣本的質(zhì)量和處理方法絕對是遙遙領(lǐng)先的,“嚴(yán)格控制條件下獲得的大腦樣本和最先進的組織處理方法”(humanbrainsamplesobtainedundertightlycontrolledconditionsandstate-of-the-arttissueprocessingmethods)是作者寫在論文摘要的原話。
研究人員仔細評估了提供樣本的死者的醫(yī)療記錄,排除了任何患有神經(jīng)疾病或認知障礙的樣本混入健康對照組的可能,對于阿爾茨海默?。ˋD)組的樣本,也通過神經(jīng)病理學(xué)檢查仔細確認了病情嚴(yán)重程度。
樣本的處理方法對熒光信號的檢測十分重要[3],研究人員花了大力氣進行了優(yōu)化,十分自信可以將不同成熟階段的神經(jīng)元最大程度地可視化。
海馬體是人類大腦中的關(guān)鍵區(qū)域,和學(xué)習(xí)、記憶、壓力、鍛煉等多個生理過程有關(guān),它的變化涉及到各類神經(jīng)系統(tǒng)疾病[4-6],是神經(jīng)元再生研究的重點關(guān)注區(qū)域,當(dāng)然,也是本次研究的主要“操作臺”。
健康對照組共有13份樣本,來自43歲-87歲的死者。研究人員對海馬齒狀回的神經(jīng)元進行了分析,發(fā)現(xiàn)了數(shù)千個表達雙皮質(zhì)素(DCX)的細胞。DCX的表達一般發(fā)生在神經(jīng)元的分化階段[7],大量DCX信號代表著此處有新生成的神經(jīng)元在積極“生長”。
這可是個讓人有點激動的發(fā)現(xiàn)。但是越開心越要小心一點,為了保證可靠性,研究人員用了4種不同的DCX抗體來確認,是DCX的信號,沒錯。
同時,研究人員還發(fā)現(xiàn),這些表達了DCX的神經(jīng)元有很明顯的形態(tài)學(xué)異質(zhì)性(說人話,就是長得不一樣)[8]。根據(jù)之前的研究結(jié)果,不同分化程度的神經(jīng)元確實存在形態(tài)學(xué)差異,鈣結(jié)合蛋白CR和CB的表達水平可以幫助我們區(qū)分它們——CR在神經(jīng)元的分化早期表達,代表著未成熟神經(jīng)元;CB在高度分化的神經(jīng)元中表達,代表著成熟神經(jīng)元。
于是,研究人員進一步分析了這些新生神經(jīng)元中的CR和CB的表達差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn),表達CR的細胞大多出在顆粒細胞層的邊緣部位,個頭較小,身形細長,是標(biāo)準(zhǔn)的未成熟神經(jīng)元的形狀;表達CB的細胞則是一些圓滾滾的大家伙,這也是神經(jīng)元的成熟表型。
總之,這些結(jié)果強烈地說明了人類海馬齒狀回是有神經(jīng)元再生成的!新分裂的有,正在分化的有,成熟的也有,各型各款,挺全的。
不僅種類全,還持久。直到90歲,都不用擔(dān)心自己的“腦細胞死光”了。
而對AD患者大腦樣本的檢測,也帶來了好消息。
通過對18名52-97歲的AD患者大腦樣本檢測可以觀察到,隨著病情的加重,新生神經(jīng)元的數(shù)量逐漸減少。雖然在人類正常生理老化的過程中,新生神經(jīng)元的數(shù)量也會表現(xiàn)出一定程度的下降,但是在40-90歲之間任何年齡段,AD患者大腦中的新生神經(jīng)元數(shù)量都是少于同年齡段的健康對照組的。
而且,值得注意的是,在AD的早期階段,就可以發(fā)現(xiàn)新生神經(jīng)元的不對勁了?;蛟S,這可以為AD的早期診斷提供一些新的思路。而如果能夠確定大腦中神經(jīng)元是可以再生的,也必將為包括阿爾茨海默病在內(nèi)的神經(jīng)性疾病探究新的治療方法做出貢獻。
對于如此“反轉(zhuǎn)”的研究結(jié)果,MaríaLlorens-Martín博士把主要原因放在了她引以為傲的“處理方法”上。她認為,大腦樣本在處理液中的浸泡時間超過12小時,幾乎就將DCX信號完全消除了,這影響了下一步的檢測。然而之前的實驗中,幾乎所有的樣本都被浸泡了24-48小時,甚至更久。
即使MaríaLlorens-Martín博士信心滿滿,業(yè)界還是有各種不同的聲音[9]。有些學(xué)者態(tài)度很積極,表示“這是第一個真正有力的證據(jù)表明人類阿爾茨海默病患者的神經(jīng)發(fā)生減少”;當(dāng)然也有持反對意見的,“神經(jīng)元也有可能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋偷募毎@項研究并沒有明確說明檢測出的未成熟細胞將會成為真正的神經(jīng)元”。
當(dāng)然,“神仙打架”的最終目的,還是更好地造福患者。
全球健康新闻资讯,关注开启新健康