人类组织移植可提高小鼠的智力

脑内移植人类星形胶质细胞的小鼠在学习和记忆测试方面比正常小鼠要好，提示人类的星形胶质细胞在调整学习能力方面比它们啮齿类动物相应的细胞更好。

一项新的研究显示，移植人类脑细胞到小鼠使小鼠更聪明。

使人聪明的脑细胞不是大多数人认为的那些控制思维的神经细胞。相反，是一种称之为神经胶质的细胞，它们是脑组织支持结构的一部分。

科学家长期观察神经胶质，包括称为星形胶质细胞的亚型。作为饲养神经元的支持细胞，它们可清除多余的神经递质并帮助维持脑部整体环境。此项研究发表于近期《细胞·干细胞》杂志上。新的研究说明神经胶质细胞也影响记忆生成并能够改变科学家之前认为的大脑工作原理。国立儿童健康与人类发育研究所的R．Douglas Fields 说:“这是一篇颠覆传统的论文”。

新的研究由纽约Rochester 大学医学中心的神经学家和干细胞生物学家Steven Goldman 和神经生物学家Maiken Nedergaard 领导，他们将人类细胞( 称为神经胶质细胞祖细胞) 移植到新生小鼠脑内。神经胶质细胞祖细胞是干细胞的一种，可形成神经胶质细胞的各种变体，包括星形胶质细胞。先前，研究人员移植了人类神经胶质细胞祖细胞到产生遗传障碍、类似多发性硬化症的小鼠脑内。神经胶质细胞祖细胞治愈了小鼠，使它们维持了正常的寿命。由这一结果科学家预期，这种细胞移植可能帮助有神经障碍的患者。

人的星形胶质细胞比小鼠的相应细胞长出了更多的突起，并监控了更多神经元和神经元之间的链接。有人类星形胶质细胞移植入大脑的小鼠比正常小鼠在学习和记忆测试方面更好，证明人类星形胶质细胞在协调学习能力方面比它们啮齿类动物相应的细胞更好。

此外，研究人员还发现有人类细胞移植的小鼠，其脑部出现一些奇怪现象，Goldman 说:“令人惊奇的是所有神经胶质细胞的祖细胞均属于人类的祖细胞，而且已经完全取代小鼠神经胶质细胞的祖细胞。”这一发现使得研究人员感到奇怪，人类细胞究竟对其他正常小鼠产生了什么影响。

尽管一些神经生物学家基本上忽略了神经胶质，但现在越来越清楚的研究表明这些细胞——它们组成了脑部细胞的90%——比以往人们认为的更为重要。星形胶质细胞对神经细胞或神经元的链接( 称为互相接合) 是必需的，虽然神经元看起来非常漂亮，而且它的行为在物种与物种之间非常相似，但是人类的神经胶质细胞比来源于其他物种的相应细胞更大、更复杂，令科学家更为惊讶的是这些细胞中至少有部分对人类大脑的计算能力承担责任。

为了寻找答案，Rochester 研究人员在正常小鼠大脑中检测到人类神经胶质细胞祖细胞。小鼠6 个月时，人类细胞挤出小鼠祖细胞并用星形胶质细胞替代了一些小鼠星形胶质细胞。为了证实这些影响确实是人类细胞的行为而不是其他动物脑细胞的行为，一些小鼠只移植小鼠神经胶质祖细胞来替代人类细胞以作比较。

星形胶质细胞利用钙进行信号传导，在实验平皿测试中，人类星形胶质细胞比小鼠星形胶质细胞传递钙信号要快3 倍，而且人类星形胶质细胞比小鼠自身的星形胶质细胞更能够长出更强的突起。

研究人员也将小鼠用于一系列测试，测试动物学习迷宫的能力，区分新物体和旧物体，识别一种特定的声音预示一种轻微的电击，观察正常小鼠和移植有小鼠细胞的小鼠识别声音和电击之间的联系。结果表明，带有人类星形胶质细胞的小鼠能更快识别这种联系，变得更加恐惧。

研究人员总结，由于小鼠仍有它们自己的神经元，记忆力的提高必然来源于人类细胞。虽然证据指出星形胶质细胞作为记忆力提高的原因，但研究人员不能排除没有发育的祖细胞也可能起作用。

无论如何，这些结果指出人类星形胶质细胞不仅有助于学习和记忆，而且比它们啮齿类动物本身的星形胶质细胞更好。

华盛顿大学的神经科学家Bruce Ransom 说:“这是一个极好的结果，它第一次提出了明确的证据，星形胶质细胞可能是人类能力进化的驱动器之一。”“听起来难以置信，但我认为证据在此，我们要认真对待。”