一家之鼠？加入人腦膠質細胞 老鼠智力大增四倍
作者 健康達人網 | 發布日期 2014 年 12 月 20 日 | 分類 生物科技 , 醫療科技
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想要做事有效率，有一個好的管家很重要。你可以看到蝙蝠俠因為有管家阿福，可以心無
旁騖鏟奸除惡；同理，小鼠的腦細胞組成裡如果把膠質細胞換掉，牠的智力也大幅提升。
不過稍微有點讓人擔心的是，換上去的是人類的細胞－－「一家之鼠」會成真嗎？
換了新「管家」，小鼠更聰明
這是一項發表在「神經科學期刊」（Journal of Neuroscience）的真實研究，而非科幻電
影或小說。美國羅徹斯特大學醫學中心教授 Steve Goldman，將幹細胞中抽取出來的膠質
祖細胞（glial progenitor cell）注入幼年小鼠身上，每隻小鼠總計注入三十萬個人類細
胞，最後可以長出一千兩百萬個星形膠質細胞。研究結果發現，小鼠神經細胞發出的電傳
導訊號傳遞得更遠，比一般小鼠更快，而接近人類大腦中的傳遞速度；神經細胞間的「長
期增強作用」（long-term potentiation，LTP）也更快更久，這代表諸如學習與記憶等能
力都比一般的小鼠要強。
團隊具體的測量方法之一，是讓小鼠們聽到一種音樂時同時輕微電擊牠們，然後他們發現
有人類細胞的小鼠，在將音樂與電擊串連起來的記憶能力方面，比其他小鼠提升了四倍。
星形膠質細胞（astrocytes）並不是神經細胞，而是以支持神經細胞作用為主要目的，包
括提供營養、做為神經細胞之間的絕緣體，以免神經細胞之間電傳導過程傳遞訊息時出錯
、如架子一般支撐起神經細胞、引導神經細胞延伸生長等等。人類的星形膠質細胞比小鼠
的大上十到二十倍，具有的觸鬚狀結構比小鼠多一百倍，這代表他們可以發揮的功能遠大
於小鼠，Goldman 比喻，這就像是電腦的 CPU 大升級一樣。
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髓鞘也可以修復
他們的另一項實驗，則是特別針對一些無法製造髓鞘的小鼠注入膠質祖細胞，結果發現，
有許多膠質祖細胞會分化成「少突膠質細胞」（oligodendrocytes），以便形成髓鞘，這
說明這些細胞有辦法偵測出環境中的缺陷，然後補救。
「髓鞘」（myelin）是包圍在神經細胞軸突外的結構，它的作用也是用來絕緣，以免神經
元發出的電傳導傳遞到錯誤的方向。髓鞘是由少突膠質細胞形成，因此當它缺乏時，髓鞘
就無法形成，神經系統的運作會受到很大影響。這部份的實驗結果對於一些髓鞘受損的疾
病有新的治療靈感，例如像多發性硬化症（multiple sclerosis），事實上 Goldman 已經
在申請用膠質祖細胞治療多發性硬化症的患者，希望在一年之後展開人體實驗。
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（圖片來源：Wikimedia Commons）
除了一般實驗用的小白鼠，Goldman 還計畫用其他智能更高的老鼠進行實驗。這或多或少
製造出一些想像式的恐慌：這會製造出如「猩球崛起」般的動物嗎？Goldman 特別強調，
這項實驗雖然在鼠腦中加入了人類細胞，但運作的神經細胞仍是小鼠自己的；它也沒有提
供給實驗動物額外的能力，特別是人類所擁有的；人類的細胞只是增進了小鼠神經細胞的
效能，那仍然是小鼠自己的細胞在運作。雖然如此，研究團隊在討論過後，決定不會將人
類細胞放進與人類基因組成較接近的的猿猴體內，「這是基於倫理問題。」
．A Competitive Advantage by Neonatally Engrafted Human Glial Progenitors
Yields Mice Whose Brains Are Chimeric for Human Glia
http://www.jneurosci.org/content/34/48/16153.abstract
．The smart mouse with the half-human brain
http://tinyurl.com/ljfcfnt
．Mice implanted with human brain cells become smarter
http://tinyurl.com/on3nysw
http://tinyurl.com/ljgbcsr