駁斥Nature！首次證實(shí)：老年人可產(chǎn)生“新腦細(xì)胞”，且和年輕人一樣多

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來源：生物探索

2018-04-09

關(guān)于成年人是否會(huì)產(chǎn)生新的神經(jīng)元一直存在爭(zhēng)議。上個(gè)月發(fā)表的一篇Nature論文稱，我們一旦成人后，大腦海馬體神經(jīng)元似乎就“停產(chǎn)”了。然而，4月5日刊登在 Cell Stem Cell雜志上的一項(xiàng)新成果反駁了這一觀點(diǎn)。

先前Nature：成年后，大腦海馬體新神經(jīng)元就“停產(chǎn)了”

具體來說，在先前的Nature論文中，加州大學(xué)舊金山分校的科學(xué)家們分析了來自59名捐贈(zèng)者（從胎兒到六七十歲的人）的大腦海馬體組織。他們利用熒光抗體來標(biāo)記不同成熟度細(xì)胞上的特定蛋白；同時(shí)，也借助電子顯微鏡來尋找年輕神經(jīng)元典型的、細(xì)長(zhǎng)簡(jiǎn)單的形狀。

分析結(jié)果顯示，人類在生命早期時(shí)擁有大量的神經(jīng)干細(xì)胞和祖細(xì)胞（progenitor cells）——出生時(shí)，平均每平方毫米的腦組織中有1618個(gè)年輕的神經(jīng)元。然而，1-7歲之間，新神經(jīng)元的生成減少了23倍；成年后，年輕神經(jīng)細(xì)胞的供給完全消失了。研究人員依然能觀察到一些未成熟神經(jīng)細(xì)胞的“最老樣本”來自一個(gè)13歲的捐贈(zèng)者。

值得一提的是，該研究包含了對(duì)22名癲癇患者海馬體的分析。這些患者的大腦部分被切除，并立即被處理用于分析。在這些病例中，研究人員在11歲以上的人群中沒有發(fā)現(xiàn)任何年輕的海馬體神經(jīng)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 lab

基于這些發(fā)現(xiàn)，作者們得出的結(jié)論是：新生的海馬體神經(jīng)元數(shù)量在出生后開始減少，成年后下降至接近零。

最新Cell子刊：老年人可產(chǎn)生新的腦細(xì)胞

然而，該成果一經(jīng)發(fā)表就引發(fā)了強(qiáng)烈的質(zhì)疑。有學(xué)者認(rèn)為，上述研究使用的抗體標(biāo)志物并不可靠。而相隔不到一個(gè)月，就有團(tuán)隊(duì)在 Cell Stem Cell雜志上發(fā)表了與Nature成果結(jié)論相反的論文。

圖片來源： Cell Stem Cell（DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.03.015）

這項(xiàng)題為“Human Hippocampal Neurogenesis Persists throughout Aging”的研究首次證實(shí)，健康的老年男性和女性能與年輕人產(chǎn)生一樣多的新腦細(xì)胞。即便在他們研究的最老的大腦中，也有新腦細(xì)胞產(chǎn)生。

具體來說，研究人員解剖了來自28位先前健康但突然死亡的個(gè)體的海馬體，他們的年齡在14-79歲之間。這是科學(xué)家第一次在個(gè)體死亡后不久觀察新形成的神經(jīng)元和整個(gè)人類海馬體內(nèi)的血管狀態(tài)。需要強(qiáng)調(diào)的是，研究者們已經(jīng)確定，這些研究對(duì)象認(rèn)知能力沒有受損，且沒有患抑郁癥或服用抗抑郁藥。因?yàn)?，這些情況先前已被證實(shí)會(huì)影響新腦細(xì)胞的產(chǎn)生。

圖片來源： Cell Stem Cell

該研究結(jié)果顯示，老年人與年輕人具有相似的能力——可從祖細(xì)胞產(chǎn)生數(shù)以千計(jì)的海馬體新神經(jīng)元。同時(shí)，不同年齡的人的海馬體具有相等的體積。不過，相比年輕人，老年人具有較低的血管化程度，且新神經(jīng)元形成連接的能力較弱。

論文的通訊作者兼第一作者、哥倫比亞大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)副教授Maura Boldrini說：“雖然我們?cè)诶夏耆酥邪l(fā)現(xiàn)了相似數(shù)量的中間神經(jīng)祖細(xì)胞（intermediate neural progenitors）和數(shù)以千計(jì)的未成熟神經(jīng)元，但老年個(gè)人在大腦結(jié)構(gòu)中形成的新血管較少，且具有較小的祖細(xì)胞池（a smaller pool of progenitor cells）。”

據(jù)此，作者們推測(cè)，老年時(shí)期認(rèn)知-情緒彈性（cognitive-emotional resilience）的降低可能是由“神經(jīng)干細(xì)胞池較小、血管形成能力下降以及海馬體內(nèi)細(xì)胞間鏈接減少”所導(dǎo)致的。未來，他們將進(jìn)一步研究如何通過激素、轉(zhuǎn)錄因子和其他細(xì)胞間通路來調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞的增殖、成熟和生存。

責(zé)編：風(fēng)鈴

參考資料：

顛覆認(rèn)知！Nature：成年后，大腦海馬體新神經(jīng)元就“停產(chǎn)了”！

Older adults grow just as many new brain cells as young people: study

New brain cells in the old? Study stokes debate

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