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4月15日，加州大学圣地亚哥医学院的研究人员及其同事在《自然》杂志上发表一项新研究，当成年脑细胞受到损伤时，它们会恢复到胚胎状态。科学家们报告说，在它们刚刚处于不成熟状态下，这些细胞能够重新生长出新的连接，在适当的条件下，可以帮助恢复失去的功能。
修复大脑和脊髓损伤可能是医学上最艰巨的挑战。直到最近，这似乎还是一项不可能完成的任务。这项新研究列出了“成人大脑再生的转录路线图”。
“利用现代神经科学、分子遗传学、病毒学和计算能力等令人难以置信的工具，我们首次能够确定一个成年脑细胞中的全部基因是如何自我重置以再生的。这让我们从根本上了解了在转录水平上，再生是如何发生的。”资深作者、医学博士、神经科学教授、加州大学圣地亚哥分校医学院转化神经科学研究所主任Mark Tuszynski博士说。
利用老鼠模型，Tuszynski和同事们发现，受伤后，成人大脑中的成熟神经元会恢复到胚胎状态。“谁会想到呢。”Tuszynski说，“就在20年前，我们还认为成年人的大脑是静态的、终末分化的、完全建立的、不可改变的。”
但是索尔克生物研究所的主席和教授、加州大学圣地亚哥分校的兼职教授Fred Gage博士，和其他人的研究发现，新的脑细胞不断地在海马体和心室下区产生，并在一生中不断地补充这些大脑区域。
“我们的工作进一步完善了这个概念。”Tuszynski说，“大脑自我修复或替换的能力并不局限于两个区域。相反，当一个成年的大脑皮层细胞受到损伤时，它会(在转录水平上)恢复到胚胎的皮层神经元。在这种恢复的，远不成熟的状态下，如果提供一个生长的环境，它现在可以再生轴突。在我看来，这是这项研究最显著的成果，非常令人震惊。”
为了提供一个“令人鼓舞的再生环境”，Tuszynski和他的同事研究了脊髓损伤后受损神经元的反应。近年来，研究人员极大地提高了利用移植的神经干细胞刺激脊髓损伤修复和恢复失去功能的可能性，主要是通过诱导神经元通过损伤部位延伸轴突，重新连接被切断的神经。
去年，一个多学科团队由神经科学助理教授科比·Koffler博士，Tuszynski和加州大学圣地亚哥分校医学工程研究所教员和纳米工程教授Shaochen Chen博士，描述了使用3 D打印植入物来促进神经细胞生长在大鼠脊髓损伤，恢复连接和失去功能。
最新的研究产生了第二个令人惊讶的结果：在促进神经生长和修复方面，一个重要的遗传途径涉及到亨廷顿基因(HTT)，当HTT突变时，会导致亨廷顿病，这是一种破坏性的疾病，其特征是大脑中的神经细胞逐渐崩溃。
Tuszynski的团队发现，“再生转录组”——皮质脊髓神经使用的信使RNA分子的集合——是由HTT基因维持的。在经过基因工程改造而缺乏HTT基因的小鼠中，脊髓损伤显示神经元萌发和再生明显减少。
Tuszynski说:“虽然人们已经做了很多工作来试图理解为什么亨廷顿基因突变会导致疾病，但是对于亨廷顿基因的正常作用却知之甚少。”“我们的研究表明，亨廷顿基因对于促进大脑神经元的修复至关重要。因此，该基因的突变将导致成年神经元失去自我修复功能。这反过来又可能导致慢性神经元退化，从而导致亨廷顿病。”
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