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颠覆认知!Nature:成年后,大脑海马体新神经元就“停产了”!

时间:2018-03-13 10:27 作者:未知
 

 

 


图片来源:Nature这项新成果一经发表就引发了激烈的讨论,因为在过去的20年里,一些研究让科学家们认为,尽管人类和动物海马体中神经元的产生会随着年龄的增长而减少,但即便在最老的个体中,也会存在一些新生的神经细胞。根据Science杂志的回顾,1988年,科学家们获得了关于成年人中存在神经发生的首个证据。这一研究中的癌症患者在活着的时候接受了bromodeoxyuridine注射。这种化学物质会标记新分裂的细胞。而研究证实,在这些已故患者的大脑组织中,bromodeoxyuridine出现在了少量的海马体神经元中。之后,Karolinska 研究所Jonas Frisén实验室在2013年发表了一项支持上述结论的新成果。研究称,从细胞年龄上来看,人类每天会在齿状回中替换700个神经元。
从上世纪80年代就开始研究大脑再生新细胞能力的Arturo Alvarez-Buylla博士不过,对Frisén等人的这项发现,加州大学旧金山分校的Arturo Alvarez-Buylla一直持怀疑态度。几年前,他的团队调查了一个保存完好的成人大脑样本,结果在除海马体之外的多个大脑区域中发现了一些年轻的神经元。基于此,他们决定开展更大规模的分析,以进一步验证这一发现。关键发现在这项最新发表的研究中,团队分析了来自59名捐赠者的大脑海马体组织。他们利用荧光抗体来标记不同成熟度细胞上的特定蛋白;同时,也借助电子显微镜来寻找年轻神经元典型的、细长简单的形状。结果发现,人类在生命早期时拥有大量的神经干细胞和祖细胞——出生时,平均每平方毫米的脑组织中有1618个年轻的神经元。然而,1-7岁之间,新神经元的生成减少了23倍;成年后,年轻神经细胞的供给完全消失了。研究人员依然能观察到一些未成熟神经细胞的“最老样本”来自一个13岁的捐赠者。 需要强调的是,该研究包含了对22名癫痫患者海马体的分析。这些患者的大脑部分被切除,并立即被处理用于分析。在这些病例中,研究人员在11岁以上的人群中没有发现任何年轻的海马体神经元。
Young neurons (green) are shown in the human hippocampus at the ages of (from left) birth, 13 years old and 35 years old. Images by Arturo Alvarez-Buylla labAlvarez-Buylla等得出的结论是:只有在胎儿和儿童中才有年轻的神经元。新生的海马体神经元数量在出生后开始减少,成年后下降至接近零。质疑声有趣的是,Frisén也对Alvarez-Buylla的这项新成果提出了质疑。他认为,该研究使用的抗体标志物并不可靠,因为背景荧光会影响研究结果,并且有其他使用相同技术的团队已经观察到了成人的神经发生。而神经科学家Gerd Kempermann也表示,是否这些标记分子能够可靠地标记出年轻神经元,很大程度上依赖于样本组织的质量。没有看到新的神经元,并不意味着它们就不在那里。“从另一方面来说,用于保存和稳定组织样本的化学物质可能会进一步阻止标记分子与它们的目标细胞结合。在这样的条件下,让这些标志物发挥作用是很难的。”阿姆斯特丹大学的Paul Lucassen补充道。此外,一些神经科学家还警告称,