人脑细胞会更新吗?

作者:袁越
人脑细胞会更新吗?0神经细胞是一种高度分化的细胞,这类细胞基本上失去了分裂的能力,这就是为什么成年人的神经细胞一旦受伤就再也无法修复了。刺激神经细胞再生是科学界的圣杯之一,因为一旦获得成功,医生们不但可以让瘫痪的人重新站立起来,还可以重塑人的大脑,从而攻克迄今为止最难治疗的阿尔茨海默病。

说起来,人类的大脑具备超强的可塑性,如果一部分脑组织缺失了,其余部位可以改变其功能,从而填补缺失脑组织留下的空白。但这种可塑性是依靠现有的脑神经元改变其连接方式而实现的,直到今天科学家们都不敢肯定成年人的脑神经元是否具备再分裂的能力。

众所周知,阿尔茨海默病的病因就是脑细胞的大面积死亡,尤其是海马区的脑细胞死亡最为关键。现有的治疗思路都是想办法刺激剩下的脑神经元改变其连接方式,以此来填补死亡脑细胞留下的空白。但如果死亡的脑细胞数量太大,剩下的脑细胞再怎么努力也不管用,只能想办法刺激活着的脑细胞发生分裂,重新生成一批新的健康脑细胞。

这里面的一个关键问题是:人类的脑细胞是否天生具备再生功能?如果答案是肯定的,只要想办法激活这个功能就行了。如果答案是否定的,那么这个治疗思路就会变得异常困难。可是,这个关键问题至今都没有确切答案,因为科学家们没法用活人做实验,只能依靠死者捐献的大脑来进行这方面的研究。

此前的通用方法是通过一些特殊的免疫试剂来检测死者的脑组织内是否存在细胞分裂的迹象,但这类实验非常难做,实验结果存在很大的不确定性。后来科学家们发明了单细胞转录组学技术,可以通过分析单个细胞内的信使RNA的类型来确定该细胞到底是不是具备分裂能力的多功能干细胞。

当这项技术被发明出来时,科学家们一度认为这个问题很快就会有答案,谁知不同的实验室运用同一技术做了一系列实验之后,却得出了自相矛盾的结论,这是为什么呢?

荷兰神经科学研究所(Netherlands Institute for Neuroscience)的伊芙金尼娅·萨尔塔(Evgenia Salta)博士把这些相互矛盾的论文数据重新分析了一遍,找到了4个原因。

第一,即使海马区的某些神经细胞具备一定的分裂能力,它们的数量也肯定非常稀少,这就对实验设计、样本制备和数据分析能力提出了很高的要求;第二,黑猩猩实验已经证明不同个体在神经再生方面的能力差别非常大,人与人之间的差别肯定要比黑猩猩更大,所以有些实验室测不出信号很可能只是因为运气不好;第三,不同样本的病理学差异会对实验结果产生很大影响,这就需要实验人员具备高超的样本制备技术,否则也会丢失信号;第四,目前大部分实验室采用的都是从小鼠那里获得的基因标记物,这些标记物很可能不适用于人类大脑,所以得出的结论不可靠。

萨尔塔博士将研究结果写成论文,发表在2023年4月3日出版的《神经元》(Neuron)杂志上。作者号召国际学术界召开一次研讨会,统一实验流程,否则这个问题永远无法解答。

这个案例再一次清楚地表明神经生物学的研究难点就在实验上,因为活人实验很难做,我们至今连人脑是否具备再生能力这个很基本的问题都还没有找到答案,攻克阿尔茨海默病可谓任重道远。 大脑