“中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷之后，是否擁有和皮膚、骨骼一樣的再生和修復能力？經(jīng)典教科書告訴我們神經(jīng)是不可再生的，但是在實際工作中，一部分病人遭受重大神經(jīng)創(chuàng)傷之后，通過手術和康復鍛煉，卻能夠逐步恢復到接近正常的神經(jīng)功能狀態(tài)。”這是華山醫(yī)院院長毛穎教授，今天在“對話大腦”院士論壇第二期的開場提問。蘇國輝院士和Rusty Gage院士圍繞這一提問，與線上線下近5萬名觀眾進行了分享和交流。

這一論壇由天橋腦科學研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）與中國神經(jīng)科學學會神經(jīng)外科學基礎與臨床分會共同主辦。TCCI創(chuàng)始人陳天橋說，推出“對話大腦”論壇，是希望倡導一種“打破砂鍋問到底”的科學精神，讓青年科學家追問國際大咖，讓非專業(yè)人士追問科學家，吸引更多的科學家共同探索腦科學的邊界，吸引更多的公眾共同關心和支持腦科學。論壇主持人毛穎教授介紹，這一論壇將長期舉辦，至少每季度一次，做成永不落幕的腦科學高端國際學術交流和科普講座，不僅吸引業(yè)內人士，也要吸引對腦科學感興趣、受過良好教育的非專業(yè)人士。

在第二期論壇上，中國科學院院士、暨南大學粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院院長、香港大學醫(yī)學院講座教授蘇國輝，美國國家科學院院士、美國國家醫(yī)學院院士、索爾克生物研究所所長、遺傳實驗室教授Rusty Gage分別做了精彩的分享。蘇國輝院士被譽為“世界視神經(jīng)再生研究的先驅者”，他是第一位證明了“成年哺乳動物的視網(wǎng)膜節(jié)細胞可以實現(xiàn)再生”的科學家。Rusty Gage院士專注于研究成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)可塑性以及適應能力，他的團隊曾發(fā)現(xiàn)人類大腦在成年后會產生新的神經(jīng)細胞。

Rusty Gage：用人體細胞建模衰老，探索阿爾茲海默癥研究新途徑

Gage院士以衰老和阿爾茲海默癥為主題進行了在線分享。他認為，衰老不僅是失去機體功能，還是罹患癌癥、糖尿病和阿爾茲海默癥的最大危險因素。阿爾茲海默癥以及衰老是一種“多系統(tǒng)”紊亂，需要通過不斷了解不同系統(tǒng)相互交流的方式來解決這一難題。

Gage院士介紹了探索模擬神經(jīng)細胞衰老的體外模型之路。他的團隊獲取了0－89歲人類的皮膚細胞，并將這些細胞誘導成多功能性干細胞（iPSCs），iPSCs曾被廣泛應用于衰老以及阿爾茲海默癥的研究。然而，他們發(fā)現(xiàn)iPSCs誘導分化的神經(jīng)元細胞，其“年齡特征”完全被抹去了，因此并不適合進行神經(jīng)元細胞衰老相關的研究。后來，團隊利用Ascl1和Ngn基因片段以及小分子強化方法，將年輕的或年老的皮膚成纖維細胞直接誘導成神經(jīng)元細胞（iNs），發(fā)現(xiàn)iNs有效保留了人類細胞轉錄組的年齡特征。同時，還證明了RanBP17蛋白是影響細胞衰老的關鍵因素。

在最新的研究中，Gage院士團隊將阿爾茲海默癥患者的成纖維細胞直接轉化為iNs，建立了可以表征衰老的神經(jīng)元模型。他們發(fā)現(xiàn)來自于阿爾茲海默癥患者的iNs在表觀遺傳層面與正常人不同，而是與衰老過程所引起的表觀遺傳（不改變DNA序列的情況下就能影響基因的表達）變化更相似。相較于iPSC模型，iNs模型在研究阿爾茲海默癥和衰老機制時更具優(yōu)勢，iNs的表觀遺傳特征更能反映大腦在衰老過程中的不同階段。

蘇國輝：干細胞治療給脊髓損傷患者帶來希望，干細胞新藥研發(fā)正在健康快速發(fā)展

蘇國輝院士在現(xiàn)場分享了干細胞治療脊髓損傷的研究成果。脊髓損傷是一種難恢復且致殘率極高的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷性疾病，目前尚無確切有效的治療方案。

蘇院士說，干細胞有全能干細胞、多能干細胞和單能干細胞，作為人體各種組織細胞的祖細胞，它具有自我更新能力和分化潛能，可以分化成多種功能細胞，具有再生各種組織器官的潛在功能。隨著干細胞治療技術的不斷發(fā)展，脊髓損傷這一難治性疾病的治療有了新的希望。他在香港和昆明同步進行臍帶血細胞移植治療脊髓損傷的臨床試驗，慢性完全性脊髓損傷病人接受了脊髓內臍帶血單個核細胞（UCBMC）移植，結果發(fā)現(xiàn)UCBMC移植可以促進感覺功能恢復�；颊咴谝浦仓委熀螅�接受了3－6個月步行訓練，其中75％的病人能恢復到在少量人力協(xié)助下行走的水平，大部分病人的大小便控制功能也得到了一定程度的改善。此外，影像學分析顯示患者的脊髓纖維束得以再生。

蘇院士表示，干細胞可分化為神經(jīng)元星形膠質細胞和少突膠質細胞，達到在結構和功能上的修復或替代，同時產生多種細胞外基質，填充脊髓損傷后遺留的空腔，為再生軸突提供支持物。目前，移植細胞有多種類型，而考慮到安全性，目前主要使用間充質干細胞（如骨髓、臍帶、脂肪組織）。

蘇院士介紹，間充質干細胞具有有效的抗炎、神經(jīng)營養(yǎng)和促進神經(jīng)再生作用，能有效促進脊髓損傷后的運動功能和感覺功能修復。在食蟹猴脊髓損傷模型中，移植人脂肪間充質干細胞后，它們的步態(tài)周期顯著恢復、纖維顯著增多，同時促進其神經(jīng)再生，這證明了間充質干細胞治療脊髓損傷的有效性。

蘇院士還展望了干細胞新藥的研發(fā)前景。他與賽萊拉干細胞公司正在共同研發(fā)人臍帶間充質干細胞治療膝骨關節(jié)炎新藥，作為1類創(chuàng)新藥，目前正式獲得國家藥品監(jiān)督管理局的臨床試驗申請受理，預計2021年底啟動臨床試驗。他指出：“干細胞治療作為再生醫(yī)學領域中最先進的治療方式，已在膝骨關節(jié)炎治療中具有顯著的治療效果，它勢必會推動醫(yī)療、預防醫(yī)學等行業(yè)發(fā)生顛覆性的革命。隨著干細胞產業(yè)政策不斷的完善和落地，未來需要加快核心關鍵技術研發(fā)、推進科技與產業(yè)的深度融合、強化科技成果轉化等�！�

本次論壇特別設置了TCCI追問環(huán)節(jié)�！白穯枴笔翘鞓蚰X科學研究院旗下的獨立科學媒體，此前在其公眾號“追問”上征集了來自青年科學家的問題，現(xiàn)場從事神經(jīng)科學研究的青年學者、熱愛神經(jīng)科學的非專業(yè)人士從這些問題出發(fā)開啟了進一步追問。

追問讀者的第一個問題是，“干細胞移植和體內轉分化，哪個更有前景？各自優(yōu)缺點是什么？”對此，Gage院士回答說：“目前有很多正在進行的臨床研究，這些研究有些使用胚胎組織或是誘導性多能干細胞，將它們移植到受損部位。我們當然需要更多這樣的研究，不過同時我們也需要做關于疾病與損傷的基礎研究。比如，關于膠質細胞轉化為神經(jīng)元細胞，這是很前沿的轉分化研究，目前只在動物模型上進行過試驗。這是個廣受熱議的研究話題，科學家對此有所爭議，但它也是很有前景的研究方向。我認為對于干細胞移植的研究，目前已經(jīng)進行良多，而對體內轉分化研究將會有更多‘健康’的研究與討論�！�

蘇院士贊同Gage院士的觀點，他說：“在脊髓損傷的病人中，80％的患者有殘留的纖維，但不具備功能，所以他們沒有感覺。我們的研究希望發(fā)揮出殘留纖維的功能。而干細胞移植的優(yōu)點在于其安全有效。它可以促進髓鞘的發(fā)生，分泌出營養(yǎng)因子。我的研究使用了臍帶血單個核細胞（UCBMC），盡管已有成效，患者可以走路，但他們無法抬腿。我希望干細胞移植可以在未來改善這個現(xiàn)象。細胞轉化也是一種方法，但它離臨床應用還比較遠，目前距離臨床應用更近的是外源性干細胞移植。”

追問讀者問道：“最近，對于膠質細胞是否真的能轉化為神經(jīng)元引發(fā)爭論，您如何看待這場爭論？”對此，蘇院士指出，神經(jīng)系統(tǒng)里有兩種細胞——神經(jīng)元和膠質細胞。在腦中風患者的大腦中，很多神經(jīng)元丟失，但保留了大量的膠質細胞。膠質細胞有分化再生能力，利用重編程可以將膠質細胞轉化成神經(jīng)元。他補充說：“我和陳功教授進行了交流，一個重要的原因可能是藥物濃度太高，進而影響細胞的功能。陳功教授也做了系列的研究，近期應該會發(fā)表。因為它潛在的有效轉化能力非常強，大家很關注這個領域，不過這還需進一步的試驗驗證。”

天橋腦科學研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）是由陳天橋、雒芊芊夫婦私人出資10億美元創(chuàng)建的，旨在支持、推進全球范圍內腦科學研究，造福全人類。TCCI一期投入5億元人民幣支持中國的腦科學研究，與上海周良輔醫(yī)學發(fā)展基金會合作成立上海陳天橋腦健康研究所（又名TCCI轉化中心），致力于提升腦健康和腦疾病治療研究和成果轉化。后又與華山醫(yī)院、上海市精神衛(wèi)生中心等建立戰(zhàn)略合作設立了應用神經(jīng)技術前沿實驗室和人工智能與精神健康實驗室，投入相關技術的直接開發(fā)和研究。在國際上TCCI與加州理工學院合作成立TCCI加州理工研究院，設腦機接口、社交與決策神經(jīng)科學、系統(tǒng)神經(jīng)科學、分子與細胞神經(jīng)科學、大腦成像、神經(jīng)科學教育等多個中心，重點關注大腦基礎研究。TCCI還在全球持續(xù)支持了中國、歐洲、日本、美國等地的神經(jīng)科學年會。TCCI已經(jīng)成為全球最知名和最大規(guī)模的支持人類腦科學研究的研究機構之一。