研究显示成年之后的人类大脑几乎不再生成神经元

几天前，《自然》杂志公布了中美联合研究的结果，显示成年后人类大脑中几乎不再产生神经元。研究小组分析了59个人的海马组织，用荧光抗体蛋白标记不同分化阶段细胞的特定蛋白，并用电子显微镜寻找纤细的年轻神经元。他们发现在成年海马组织中无法检测到年轻的神经细胞。也就是说，你的学习和记忆能力，通常被称为“大脑容量”，长期以来一直是固定的，通过外部刺激几乎不可能“打开一个大脑洞”。

与普通细胞不同，在上个世纪现代神经病学开始时，高度分化的神经细胞曾被认为是不可再生的。1998年新标记分子的应用使科学家能够“捕捉”大脑海马回区域年轻神经细胞的迹象。这一发现已被多次证实，支持了大量的应用研究，并带动了一个特殊的制药领域，产值达1亿元。

迄今为止已有数百篇论文遭受“灾难”，以及过去几十年来基于海马回的科学研究和改善神经退行性疾病(阿尔茨海默病、帕金森病等)的努力。)通过神经发生，将从基础上受到打击。

这一成就发表后，也受到许多方面的质疑。在这场争论中，让我们来看看科学家如何寻找“新一代”神经细胞。这些方法有多有说服力？

摇摆的历史

神经系统是“听天由命”还是“自主”

"当发展结束时，源头就会枯萎."据说，当现代神经病学在19世纪首次建立时，科学家通过观察得出结论，神经细胞的再生能力不会随生命而存在，而是会停止。

1998年的新发现逆转了“肝昆”，给了以前被认为是“听天由命”的神经系统自主的可能性。文献显示，Eriksson和Gage通过使用BrdU(5-溴脱氧尿苷)标记处于有丝分裂期的细胞，发现成年人大脑海马齿状回的细胞增殖，并且大多数新生细胞分化为神经元。

“当BrdU被注射到实验小鼠体内时，BrdU可以被嵌入基因组中，当细胞增殖时，新生细胞可以复制BrDU，从而标记新生细胞。”中国科学院深圳高级技术研究所的研究员陆忠华解释说，BrdU是DNA中胸腺嘧啶核苷(T)的类似物。它被引入细胞后，可以渗透到分裂产生的新细胞中。因此，BrdU测试新细胞是否是在细胞分裂过程中通过吸收和利用新物质而产生的。BrdU被发现作为一种新的标记，弥补了其“前身”3H-胸腺嘧啶核苷的明显缺点。BrdU不再仅仅穿透组织切片顶部的3-4微米，而是可以穿透到增殖或分裂细胞的内部。

随后，Ki67被发现作为标记物是有用的。Ki67是一种在分裂细胞中特异性表达的蛋白质，但它不在细胞生命周期的G0期(细胞停止分裂)和G1期(细胞增殖准备期)表达。"虽然Ki67蛋白的作用目前还不十分清楚，但它是一个可靠的标记."相关文献表明，Ki67是一种内源性蛋白质，其优于BrdU的优势在于它对活细胞无害。

引入的第三个标记是DCX，一种由神经前体细胞和新生神经元特异性表达的蛋白质。“它可以用来识别早期和未成熟的神经元。研究表明，它在新神经元出现的前两周表达。卢忠华说，它是在细胞质中表达的，所以它能与细胞核中出现的BrdU等标记相互支持，成为双标记的“好伙伴”。

"在《自然》杂志报道的最新研究中，几种新的神经元特异性蛋白被用作标记。"卢忠华说，包括DCX、前列腺特异性抗原——神经细胞粘附因子等。

最困难的是取样

大多数人脑组织不是来自活体。

在新研究引发的科学争论中，大多数疑问来自于实验小组对样本的选择是否真正反映了人类的真实情况。

“以人类作为实验对象，不可能系统地进行侵入性实验。绝大多数关于人脑组织的研究不会在体内进行。”卢忠华说，这意味着几乎所有的受试者都来自储存的样本。

陆忠华提到的样本来自一个生物样本库。指通过手术从尸体或病人身上获得的脑组织，经过标准化处理后储存在液氮或福尔马林中。

"目前的加工和保存技术可能无法保存大脑中的所有蛋白质."卢忠华说，一些只有生物才有的细胞信号物质和途径很可能转瞬即逝。

在模型动物和样本上的实验可能无法完全和最终获得与真实情况一致的结果。原因是样本只是最接近生命的，并不等于生命。大脑研究可能是这种方法的“例外”。

“不可能检测出活的神经发生，而只能研究死后大脑中的蛋白质”，这也是为什么同龄人对这种研究的可信度有所怀疑的一个重要原因。

然而，根据研究人员在论文中的解释，他们研究的22个大脑样本实际上并没有经过处理或冷冻和解冻，而是从接受癫痫手术的病人身上获得的新鲜样本。在同一个实验中，在3个婴儿的脑组织中检测到大量新生细胞，而较少的儿童和没有成人。

"这项研究的证据链已经完成."卢忠华认为实验的逻辑是细致而清晰的。虽然很难接受一次推翻几十年认知的研究，甚至研究人员也仍犹豫不决，但实验的完整性和说服力符合研究标准。

离真相还有一段距离。

期待更多创新的标记和研究方法

"在成年鲸鱼和海豚的大脑中没有发现神经发生的迹象。"卢忠华说，这也可能是高度智能的生物所独有的，是生物进化到一定程度的一种选择。神经发生不同于神经再生。它不是指修复受损的神经系统，而是指“神经干细胞逐渐分化为前体细胞，然后分化为未成熟细胞，然后在自然发育过程中成为新的神经元的过程”。

记者查阅了相关数据，发现大多数大脑神经源性实验研究都是基于动物实验。例如，在题为《海马神经发生的研究进展》的综述论文中，提到了一些与海马神经发生有关的影响因素，如性别、运动、压力、饮食限制等因素，都与海马神经发生有关，但大部分受支持的研究工作都是基于对小鼠或动物模型的研究得出的结论。

"不同物种之间，甚至不同个体之间都有很大的差异."卢忠华说，与大量的动物实验相比，这种对人体样本的直接研究是一种有益的尝试。然而，从模型动物的研究结论到能够指导人类的临床研究的距离可能远远超过一千英里。

虽然只有一个真理，但陆忠华认为，探索的过程是曲折的，新的理论需要进一步验证。"生命科学的验证是一个发现创新和颠覆认知的过程."卢忠华说，他希望今后能找到更多的、开拓性的、公认的标记和研究方法，不断提高脑神经细胞活性研究的可信度。