大脑为神经系统最高级部分，是最为发达的思维器官，主导机体内一切活动过程，并调节机体与周围环境的平衡，是高级神经活动的物质基础。豆腐般的大脑既相当脆弱又极为精细。当一个成年大脑受损后会否自我修复？如何修复？这是科学家们历来想搞明白的基本问题。
加州大学圣地亚哥分校医学院脑科学系的科学家们，在前天出版的《自然》杂志上发表的新发现表明，当成年脑细胞受伤时，它们会恢复为胚胎状态。科学家报告说，受损后后的大脑在从新适应的未成熟状态下，细胞能够重新生长出新的连接，在适当的条件下，这些连接可以帮助恢复失去的功能。
修复对大脑和脊髓的损害是医学界最艰巨的挑战。直到最近，这似乎是不可能完成的任务。这项新研究提出了“成年大脑再生的转录路线图（transcriptional roadmap of regeneration）”。
转录（英语：Transcription）是指在RNA聚合酶的催化下，遗传信息由DNA复制到RNA（尤其是mRNA）的过程。作为蛋白质生物合成的第一步，转录是合成mRNA以及非编码RNA（tRNA、rRNA等）的途径。
论文主导作者、加州大学圣地亚哥分校医学院神经科学教授，转化神经科学研究所所长马克·图申斯基（Mark Tuszynski）说，“采用现代神经科学、分子遗传学、病毒学和计算能力的令人难以置信的工具，我们首次能够鉴定成年脑细胞中的整个基因集如何自我重置以再生，这使我们了解如何在转录水平上发生再生。”
研究团队通过小鼠模型发现，受损后成年大脑中的成熟神经元会恢复为胚胎状态。图申斯基说。 “谁会想到的，仅仅在20年前，我们才将成人大脑视为是静态的、始终末分化的、完全建立的和不变的。”
研究人员过去的工作发现，海马和脑室下区不断产生新的脑细胞，在整个生命中补充这些大脑区域。图申斯基说：“这一研究工作进一步激化了这个概念。” “大脑的自我修复或自我替换能力不仅限于这两个区域。相反，当成年大脑皮质的成年脑细胞受到损伤时，它会在转录水平上恢复为胚胎皮层神经元。如果不是成熟状态，它可以重新生长出神经轴突，以提供一个可以成长的环境。在我看来，这是这项研究最显着的特征，而且令人震惊。”
下图所示大鼠大脑横截面，表达了具有正常水平的亨廷顿基因的细胞（蓝色）受损后回复到开始状态，而没有亨廷顿基因的细胞（红色）的基因被剔除，显示较少的再生。
亨廷顿基因，英文：Huntingtin gene，如下图所示，缩写为HTT基因，该基因及其产物正在广泛的研究，作为亨廷顿氏病临床研究的一部分，并可能揭示亨廷顿蛋白在长期记忆存储中的作用。
为了提供“令人鼓舞的再生环境”，科学家们研究了受损的神经元在脊髓损伤后的反应。近年来，研究人员已经大大提高了使用移植的神经干细胞刺激脊髓损伤修复并恢复丧失功能的可能性，这主要是通过诱导神经元使轴突穿过并穿过损伤部位，重新连接切断的神经。
例如，去年，这个由跨学科组成的研究团队描述了使用3D打印植入物促进大鼠脊髓损伤中神经细胞的生长，恢复连接和丧失功能。
该最新研究产生了第二个惊喜：在促进神经元的生长和修复中，一种必不可少的遗传途径涉及亨廷顿基因，该基因突变后会导致亨廷顿氏病，这是一种破坏性疾病，其特征是大脑神经细胞的逐步衰竭。
研究团队发现，“再生转录组”，即皮质脊髓神经元使用的信使RNA分子的集合，由亨廷顿基因维持。在经过基因工程改造而缺乏亨廷顿基因的小鼠中，脊髓损伤显示神经元萌发和再生明显减少。
图申斯基说：“尽管已经做了很多工作来试图了解亨廷顿基因突变为什么会导致疾病，但人们对亨廷顿基因的正常作用了解得还很少。” “我们的工作表明，亨廷顿蛋白对于促进脑神经元的修复至关重要。因此，该基因的突变预计会导致成年神经元丧失自我修复的能力。这反过来可能导致缓慢的神经元变性导致亨廷顿氏病。”
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