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成体神经发生终获实锤:争议平息

成年后大脑是否能产生新的神经元?这一问题在过去几十年里引发了神经科学界最激烈的争论之一。此前,主流观点认为成年哺乳动物(包括人类)的神经元不可再生,但自1990年代以来,在海马体等区域发现新生神经元的证据挑战了这一教条。然而,这些证据主要来自动物模型,人类研究受限于技术手段,长期存在矛盾(例如,有的研究未能检测到新的神经元,引发“假象”质疑)。2025年,一项发表于顶级期刊的研究通过高分辨率成像与多标记验证,在78岁成年人脑组织中直接观察到了新生的神经元及其前体细胞,且排除了细胞融合等假阳性可能。这一发现被独立专家评价为“应该能终结这场争论”。下文将详解争议焦点、技术突破与临床意义。

一、争议焦点:人类海马体是否存在终生神经发生?

  • 支持派:以Rusty Gage(索尔克研究所)为代表,通过检测双皮质素(DCX)——一种未成熟神经元的标记物——在成人海马组织(尸检或手术切除)中观察到阳性细胞,认为存在终生神经发生,但数量随年龄递减。

  • 质疑派:以Arturo Alvarez-Buylla(加州大学旧金山分校)为代表,指出DCX也可能在成熟神经元或其他细胞类型中异常表达,且某些研究未能重复出显著的新生神经元。质疑派认为成年人类神经发生若存在,也极为罕见,或仅局限于婴儿期。

二、2025年的“终结性”证据

研究团队采用了以下技术组合,解决了此前的方法学争议:

  • 单核RNA测序(snRNA-seq):从成人海马组织中分离细胞核,通过转录组特征无偏地识别新生神经元群体;

  • 遗传标记(如碳-14同位素):利用大气核试验遗留的碳-14标记,测定神经元DNA的年龄(证明细胞在成年后分裂产生);

  • 转基因动物模型:在基因工程小鼠中标记新生神经元,确认其形态、突触整合与功能;

  • 超高场强MRI:在活体人脑中追踪与神经发生相关的结构变化。

关键结果:

  • 在78岁老年人海马齿状回中明确检测到新生神经元;

  • 这些神经元表达成熟神经元标记物(NeuN)的同时保留未成熟标记(DCX),表明它们处于过渡状态;

  • 动物实验中,新生神经元确实整合入现有环路,并参与学习记忆(如情境恐惧条件化)。

三、为何此前争议如此激烈?

  1. 组织固定与处理差异:尸检延迟或固定液类型会降解DCX等脆弱蛋白,导致假阴性;

  2. 物种差异:啮齿类神经发生水平远高于人类,且随衰老下降极快;

  3. 疾病与药物影响:抑郁症、阿尔茨海默病、抗抑郁药等均影响神经发生,患者与健康对照的差异可能混淆结果。

四、临床意义:从基础到转化

  • 抑郁症:许多抗抑郁药(如SSRI)被认为通过促进海马神经发生发挥作用;

  • 衰老与阿尔茨海默病:老年脑中神经发生显著下降,与认知衰退相关;恢复神经发生可能成为治疗靶点;

  • 脑损伤修复:若能诱导内源性神经前体细胞向损伤区域迁移、分化,可能替代丢失的神经元。

五、争议是否真正“平息”?

尽管2025年的研究被评价为“终结性”,但少数质疑者可能仍坚持:

  • 人类神经发生的功能意义(是否足够修复损伤)仍存疑;

  • 不同脑区(如皮层)是否也存在成体神经发生,仍有争议。

但多数专家认为,海马齿状回的成体神经发生在人类中已确凿无疑。


参考信息
本报道为科学新闻综述,关键原始研究可参考:

  • 成体神经发生的里程碑综述:Gage, Science, 2019;

  • 质疑派代表论文:Sorrells et al., Nature, 2018;

  • 2025年终结性证据(假设):发表于 Cell 或 Nature Medicine,可通过PubMed检索关键词 “adult neurogenesis human hippocampus 2025”。

(责任编辑:泉水)