《科学》：首次发现成人海马存在正在增殖的神经祖细胞！转录组学分析+机器学习再次证实存在成人神经发生

《科学》：首次发现成人海马存在正在增殖的神经祖细胞！转录组学分析+机器学习再次证实存在成人神经发生

来源：网络 2025-07-06 09:27

自上个世纪60年代起， 神经元能否再生 就争议不休。此前，科学界一直认为哺乳动物在出生后不久就不再产生新的神经元，但对啮齿动物的研究发现，海马等多个脑区在整个生命周期都在持续产生新的神经元。

然而实验动物与人类之间又存在不同，成年人类大脑中是否存在持续神经发生呢？不同研究的结果众说纷纭，受限于测量方法、组织固定、标记物选择等的不足，成人神经发生一直没有能够锤死的证据。

比如说仅在2018年春天，就有两篇论文先后脚就成人是否能够产生新神经元给出截然相反的答案，2019年再添后续，这些论文又因为研究方法的不足屡遭质疑。

单细胞核RNA测序（snRNA-seq）提供了更好用的工具，也给了我们最接近真相的证据。2022年，《自然》杂志发表了一项大规模转录组学分析，在成人海马中发现了未成熟的神经元，其基因表达规模支持了持续神经发生的存在[1]。

但是，也有研究者怀疑，这些未成熟神经元是发育早期的留存，只是成熟比较缓慢，不能够说明成年时期存在新生的神经元。

今日，《科学》杂志发表了来自卡罗林斯卡医学院科研团队的论文[2]，研究者们结合了转录组学数据和机器学习方法，成功识别了青少年和成年人海马中处于增殖阶段的神经前体细胞（NPC）。

这是成人也存在神经发生的直接证据。

研究者首先分析了0-5岁儿童的神经细胞，因为这个阶段人类大脑的神经发生活性较高，更方便追踪NPC的表达特征和分化轨迹，成功建立了完整的人类神经发生谱系。

接下来，研究者分析了19名13-78岁个体的海马样本，与儿童数据结合，构建了基本覆盖0至78岁、包含402,660个细胞核的海马体转录组图谱。机器学习方法能够准确识别其中的神经发生细胞谱系，预测错误率仅有0.37%。

在青少年与成年海马snRNA-seq数据中，机器学习别出354个NPCs，分为神经、中间神经前体细胞（INPs）与神经母细胞，并证实这些细胞沿与小鼠、猪、猴等物种相似的神经发生轨迹分化。

NPC表达儿童及其他物种特征的标记基因，同时也具有成人特异性表达，如APOLD1和RRM2。多数INP处于细胞周期中，且前体细胞在个体间数量差异明显，部分成人个体，尤其患有癫痫者，表现出显著增多。整体结果支持成年人类海马体中存在持续的神经发生活动。

研究者进一步通过空间转录组学技术在成人海马齿状回中定位到了NPC的存在，结合空间位置和多个标志物，成功识别出表达NESTIN、SOX2、ASCL1等的神经干细胞，ASCL1、EOMES、SOX11等的INPs，以及表达DCX、CALB2、EZH2等的神经母细胞。

分析结果还显示，NPC通常以小簇形式分布，提示存在活跃的神经发生。

不过令人在意的是，神经发生存在显著的个体差异，在研究中分析的14名20岁以上成年人中有5人未观察到任何终身神经发生的证据。目前还不清楚这种现象是受限于技术还是具有特殊的生物学意义。

成人神经发生的特异性还有很多未知等我们发现。

参考资料：

[1]Zhou, Y., Su, Y., Li, S. et al. Molecular landscapes of human hippocampal immature neurons across lifespan. Nature 607, 527 533 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04912-w

[2]Ionut Dumitru et al. ,Identification of proliferating neural progenitors in the adult human hippocampus.Science389,58-63(2025).DOI:10.1126/science.adu9575