“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(fù)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(shí)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(shù)和康復(fù)鍛煉，卻能夠逐步恢復(fù)到接近正常的神經(jīng)功能狀態(tài)�！边@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(jìn)行了分享和交流。

這一論壇由天橋腦科學(xué)研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI）與中國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會神經(jīng)外科學(xué)基礎(chǔ)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(dǎo)一種“打破砂鍋問到底”的科學(xué)精神，讓青年科學(xué)家追問國際大咖，讓非專業(yè)人士追問科學(xué)家，吸引更多的科學(xué)家共同探索腦科學(xué)的邊界，吸引更多的公眾共同關(guān)心和支持腦科學(xué)。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(xué)高端國際學(xué)術(shù)交流和科普講座，不僅吸引業(yè)內(nèi)人士，也要吸引對腦科學(xué)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(xué)院院士、暨南大學(xué)粵港澳中樞神經(jīng)再生研究院院長、香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院講座教授蘇國輝，美國國家科學(xué)院院士、美國國家醫(yī)學(xué)院院士、索爾克生物研究所所長、遺傳實(shí)驗(yàn)室教授Rusty Gage分別做了精彩的分享。蘇國輝院士被譽(yù)為“世界視神經(jīng)再生研究的先驅(qū)者”，他是第一位證明了“成年哺乳動物的視網(wǎng)膜節(jié)細(xì)胞可以實(shí)現(xiàn)再生”的科學(xué)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(yīng)能力，他的團(tuán)隊(duì)曾發(fā)現(xiàn)人類大腦在成年后會產(chǎn)生新的神經(jīng)細(xì)胞。

Rusty Gage：用人體細(xì)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(jìn)行了在線分享。他認(rèn)為，衰老不僅是失去機(jī)體功能，還是罹患癌癥、糖尿病和阿爾茲海默癥的最大危險(xiǎn)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(xì)胞衰老的體外模型之路。他的團(tuán)隊(duì)獲取了0－89歲人類的皮膚細(xì)胞，并將這些細(xì)胞誘導(dǎo)成多功能性干細(xì)胞（iPSCs），iPSCs曾被廣泛應(yīng)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(dǎo)分化的神經(jīng)元細(xì)胞，其“年齡特征”完全被抹去了，因此并不適合進(jìn)行神經(jīng)元細(xì)胞衰老相關(guān)的研究。后來，團(tuán)隊(duì)利用Ascl1和Ngn基因片段以及小分子強(qiáng)化方法，將年輕的或年老的皮膚成纖維細(xì)胞直接誘導(dǎo)成神經(jīng)元細(xì)胞（iNs），發(fā)現(xiàn)iNs有效保留了人類細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的年齡特征。同時，還證明了RanBP17蛋白是影響細(xì)胞衰老的關(guān)鍵因素。

在最新的研究中，Gage院士團(tuán)隊(duì)將阿爾茲海默癥患者的成纖維細(xì)胞直接轉(zhuǎn)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(dá)）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(jī)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(xì)胞治療給脊髓損傷患者帶來希望，干細(xì)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(xì)胞治療脊髓損傷的研究成果。脊髓損傷是一種難恢復(fù)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(xì)胞有全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞，作為人體各種組織細(xì)胞的祖細(xì)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(xì)胞，具有再生各種組織器官的潛在功能。隨著干細(xì)胞治療技術(shù)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(jìn)行臍帶血細(xì)胞移植治療脊髓損傷的臨床試驗(yàn)，慢性完全性脊髓損傷病人接受了脊髓內(nèi)臍帶血單個核細(xì)胞（UCBMC）移植，結(jié)果發(fā)現(xiàn)UCBMC移植可以促進(jìn)感覺功能恢復(fù)�；颊咴谝浦仓委熀螅�接受了3－6個月步行訓(xùn)練，其中75％的病人能恢復(fù)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(xué)分析顯示患者的脊髓纖維束得以再生。

蘇院士表示，干細(xì)胞可分化為神經(jīng)元星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞，達(dá)到在結(jié)構(gòu)和功能上的修復(fù)或替代，同時產(chǎn)生多種細(xì)胞外基質(zhì)，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(xì)胞有多種類型，而考慮到安全性，目前主要使用間充質(zhì)干細(xì)胞（如骨髓、臍帶、脂肪組織）。

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

蘇院士還展望了干細(xì)胞新藥的研發(fā)前景。他與賽萊拉干細(xì)胞公司正在共同研發(fā)人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞治療膝骨關(guān)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(yàn)申請受理，預(yù)計(jì)2021年底啟動臨床試驗(yàn)。他指出：“干細(xì)胞治療作為再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最先進(jìn)的治療方式，已在膝骨關(guān)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(yù)防醫(yī)學(xué)等行業(yè)發(fā)生顛覆性的革命。隨著干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)政策不斷的完善和落地，未來需要加快核心關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、推進(jìn)科技與產(chǎn)業(yè)的深度融合、強(qiáng)化科技成果轉(zhuǎn)化等�！�

本次論壇特別設(shè)置了TCCI追問環(huán)節(jié)。“追問”是天橋腦科學(xué)研究院旗下的獨(dú)立科學(xué)媒體，此前在其公眾號“追問”上征集了來自青年科學(xué)家的問題，現(xiàn)場從事神經(jīng)科學(xué)研究的青年學(xué)者、熱愛神經(jīng)科學(xué)的非專業(yè)人士從這些問題出發(fā)開啟了進(jìn)一步追問。

追問讀者的第一個問題是，“干細(xì)胞移植和體內(nèi)轉(zhuǎn)分化，哪個更有前景？各自優(yōu)缺點(diǎn)是什么？”對此，Gage院士回答說：“目前有很多正在進(jìn)行的臨床研究，這些研究有些使用胚胎組織或是誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞，將它們移植到受損部位。我們當(dāng)然需要更多這樣的研究，不過同時我們也需要做關(guān)于疾病與損傷的基礎(chǔ)研究。比如，關(guān)于膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元細(xì)胞，這是很前沿的轉(zhuǎn)分化研究，目前只在動物模型上進(jìn)行過試驗(yàn)。這是個廣受熱議的研究話題，科學(xué)家對此有所爭議，但它也是很有前景的研究方向。我認(rèn)為對于干細(xì)胞移植的研究，目前已經(jīng)進(jìn)行良多，而對體內(nèi)轉(zhuǎn)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(diǎn)，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(xì)胞移植的優(yōu)點(diǎn)在于其安全有效。它可以促進(jìn)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(xì)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(xì)胞移植可以在未來改善這個現(xiàn)象。細(xì)胞轉(zhuǎn)化也是一種方法，但它離臨床應(yīng)用還比較遠(yuǎn)，目前距離臨床應(yīng)用更近的是外源性干細(xì)胞移植。”

追問讀者問道：“最近，對于膠質(zhì)細(xì)胞是否真的能轉(zhuǎn)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(xì)胞——神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞。在腦中風(fēng)患者的大腦中，很多神經(jīng)元丟失，但保留了大量的膠質(zhì)細(xì)胞。膠質(zhì)細(xì)胞有分化再生能力，利用重編程可以將膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化成神經(jīng)元。他補(bǔ)充說：“我和陳功教授進(jìn)行了交流，一個重要的原因可能是藥物濃度太高，進(jìn)而影響細(xì)胞的功能。陳功教授也做了系列的研究，近期應(yīng)該會發(fā)表。因?yàn)樗鼭撛诘挠行мD(zhuǎn)化能力非常強(qiáng)，大家很關(guān)注這個領(lǐng)域，不過這還需進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證�！�

天橋腦科學(xué)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(jìn)全球范圍內(nèi)腦科學(xué)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(xué)研究，與上海周良輔醫(yī)學(xué)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(zhuǎn)化中心），致力于提升腦健康和腦疾病治療研究和成果轉(zhuǎn)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(shè)立了應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)前沿實(shí)驗(yàn)室和人工智能與精神健康實(shí)驗(yàn)室，投入相關(guān)技術(shù)的直接開發(fā)和研究。在國際上TCCI與加州理工學(xué)院合作成立TCCI加州理工研究院，設(shè)腦機(jī)接口、社交與決策神經(jīng)科學(xué)、系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)、分子與細(xì)胞神經(jīng)科學(xué)、大腦成像、神經(jīng)科學(xué)教育等多個中心，重點(diǎn)關(guān)注大腦基礎(chǔ)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(xué)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(xué)研究的研究機(jī)構(gòu)之一。