《Neuron》大脑是否有自我修复的能力呢?

我们的大脑能再生吗?我们能在衰老或神经退行性疾病中利用这种再生潜力吗?多年来，这些问题在神经科学领域引发了激烈的争论。一项新的研究揭示了为什么会有相互矛盾的结果，并提出了如何解决这些问题的路线图。

　　

我们的大脑能再生吗?我们能在衰老或神经退行性疾病中利用这种再生潜力吗?多年来，这些问题在神经科学领域引发了激烈的争论。荷兰神经科学研究所的一项新研究揭示了为什么会有相互矛盾的结果，并提出了如何解决这些问题的路线图。

在衰老或神经疾病中利用人类大脑的再生潜力是增强或恢复大脑功能的传统策略的一种特别有吸引力的替代方案，特别是考虑到目前缺乏对阿尔茨海默病等神经退行性疾病的有效治疗策略。人脑是否具有再生能力这个问题多年来一直是科学界激烈争论的焦点，最近的研究得出了相互矛盾的结果。Giorgia Tosoni和Dilara Ayyildiz在神经发生和神经退行性变实验室的Evgenia Salta的监督下进行的一项新研究，批判性地讨论和重新分析了以前发表的数据集。我们怎么可能还没有找到这个谜团的明确答案呢?

在之前的研究中，在死后的人脑中标记分裂的细胞，表明新的细胞确实可以在整个成年期在我们大脑的海马体中出现，这个结构在学习和记忆中起着重要作用，而且在阿尔茨海默病中也受到严重影响。然而，其他研究与这些结果相矛盾，并不能检测到在这一区域产生新的脑细胞。概念上和方法上的混杂因素可能导致了这些看似对立的观察结果。因此，阐明人类大脑再生的程度仍然是一个挑战。

最新科技

单细胞转录组学技术的最新进展为从患有不同脑部疾病的已故供体中发现的人类大脑中不同类型的细胞提供了有价值的见解。迄今为止，单细胞转录组学技术已被用于表征人类大脑中的罕见细胞群。除了识别特定的细胞类型，单核RNA测序还可以探索特定的基因表达谱，以充分揭示海马体中细胞的复杂性。

单细胞转录组学技术的出现最初被视为解决该领域争议的灵丹妙药。然而，最近对人类海马的单细胞RNA测序研究得出了相互矛盾的结果。两项研究确实发现了神经干细胞，而第三项研究未能发现任何神经源性细胞群。这些新颖的方法再次未能最终解决关于人类海马再生存在的争议吗?我们最终能够克服概念和技术上的挑战，调和这些看似对立的观点和发现吗?

技术问题

在这项研究中，研究人员批判性地讨论并重新分析了先前发表的单细胞转录组学数据集。他们警告说，对成人海马体的这些研究的设计、分析和解释可能会被具体问题所混淆，这些问题需要在概念、方法和计算上进行调整。通过重新分析之前发表的数据集，我们探索了一系列需要特别关注的具体挑战，并将极大地受益于该领域的公开讨论。

Giorgia Tosoni:“我们分析了之前发表的单细胞转录组学研究，并进行了荟萃分析，以评估是否可以在不同物种中可靠地识别成人神经源性种群，特别是在比较小鼠和人类时。成年小鼠的神经源性过程已经很好地描述，所涉及的不同细胞群的概况是已知的。这些实际上是相同的分子和细胞特征，在该领域被广泛用于识别人脑中的神经源性细胞。然而，由于几种进化适应，我们预计小鼠和人类之间的神经发生是不同的。我们检查了每种神经源性细胞类型的标记物，并观察了两种细胞之间标记物的重叠量。我们发现两者之间几乎没有重叠，这表明我们长期使用的老鼠推断标记可能不适合人类大脑。我们还发现，这样的研究需要足够的统计力量:如果神经元细胞的再生确实发生在成年人的大脑中，我们预计它是相当罕见的。因此，需要对足够多的细胞进行测序，以确定那些稀缺的，可能是神经源性的种群。其他参数也很重要，例如样品的质量。供体死亡和下游处理之间的间隔是至关重要的，因为组织的质量和产生的数据会随着时间的推移而下降。”

可重复性是关键

Dilara Ayyildiz:“如果应用得当，这些新技术为绘制人脑海马再生图提供了独特的机会，并探索哪些细胞类型和状态可能最适合用于衰老、神经退行性和神经精神疾病的治疗干预。然而，重复性和一致性是关键。在进行分析时，我们意识到实验和计算管道中一些看似很小但非常关键的细节和参数可能会对结果产生很大影响，从而影响数据的解释。准确的报告对于这些单细胞转录组学实验及其分析的可重复性至关重要。一旦我们重新分析了这些应用通用计算管道和标准的先前研究，我们意识到该领域的明显争议实际上可能是误导性的:通过我们的工作，我们提出，实际上我们达成共识的可能比以前认为的要多。”

Giorgia Tosoni, Dilara Ayyildiz, Julien Bryois, Will Macnair, Carlos P. Fitzsimons, Paul J. Lucassen, Evgenia Salta. Mapping human adult hippocampal neurogenesis with single-cell transcriptomics: Reconciling controversy or fueling the debate? Neuron