在我們體內，持續進行著我們幾乎察覺不到的訊號交換。器官與神經系統之間這種不起眼的對話每秒都在發生——有些訊號通報發炎，有些則通報組織的損傷或修復。
器官並非孤立存在。腸道、心臟、胰臟、皮膚和免疫組織不斷與神經系統「交談」，交換關於體內所發生之事的資訊。但長久以來，科學家只看到這場對話的一部分。
他們可以研究器官本身，或是一整個神經節。但很難精確判定究竟哪些神經元與特定組織相連，以及這些細胞內部當下正在發生什麼。這就像一個巨大的廳堂擠滿了人，卻不知道究竟是誰在和我們感興趣的那個器官交談。
如今出現了一種方法，能夠幾乎從器官一路追蹤到單一神經元，打破它們之間沉默的牆。
2026年九月，海德堡的研究人員在期刊 Nature Protocols 上發表了這項技術的詳細操作規程 Trace-n-Seq ——這種方法將神經連結的解剖學追蹤與單一細胞的基因活性分析結合起來。這是薇拉·蒂爾團隊的研究成果，她最初是在研究與胰臟癌相關的神經元時發展出這一方法的。
為什麼這些神經元如此難以看見
想像一條終止於胰臟的神經纖維。它的末梢位於器官內部，但神經元本身的身體可能位於很遠的地方——在周邊神經節中，有時距離該器官數公分之遙。
這裡便出現了多年來困擾研究人員的典型方法學陷阱。
當科學家取得器官樣本並進行現代單細胞RNA定序時，他們能看到構成該組織的所有細胞類型：免疫細胞、血管細胞、纖維母細胞。但支配該器官的神經元本身並不在樣本中——因為它們位於完全不同的地方，在遙遠的神經節裡。
若是研究整個神經節，則會出現相反的問題：那裡有數千個神經元，與身體完全不同的部位和器官相連。可以獲得豐富的分子圖譜，但幾乎無法理解哪些神經元屬於我們感興趣的器官。
Trace-n-Seq能夠找出我們需要的對話者。
Trace-n-Seq如何運作
這個名稱結合了兩項關鍵原理：追蹤神經元的路徑，然後讀取它的分子特徵。
首先，將一種特殊的螢光標記Fast Blue注入所研究的組織中。這種物質被神經末梢吸收，並開始反向旅行——沿著軸突向上，前往神經元的身體，這一過程稱為逆行軸突運輸。如此一來，真正與所研究組織相連的神經元便開始發出藍光。
研究人員接著取出相應的神經節，並借助特殊的細胞分選技術（FACS）分離出被標記的神經元，同時篩除同一神經節中數千個與該器官無關的其他神經元。
此後，便採用單細胞RNA定序，揭示每一個被選出之神經元的基因圖譜。
至此，科學家所得到的已不再只是一幅漂亮的神經連結解剖圖。他們能夠看見每一個個別神經元中哪些基因在運作、它製造哪些分子、其表面帶有哪些受體。這個方法把兩個問題合而為一：
「這條神經通往何處？」以及「通往那裡的那個細胞內部正在發生什麼？」
正是這兩個層面——解剖學層面與分子層面——的結合，使這項技術格外強大。
神經系統比原先以為的更具可塑性
Trace-n-Seq能夠比較與健康組織相連的神經元，以及支配發炎或患病組織的神經元。可以看出基因表現是否改變、是否出現新的功能狀態，以及哪些類型的神經元對疾病的反應特別強烈。
這個方法甚至能偵測出相對罕見的細胞群，而這些細胞在分析整個神經節時很容易被遺漏。這一點至關重要，因為與器官相連的神經未必是一條固定不變的「電纜」。
它的細胞可以適應，可以因應組織中發生的事而改變自身的分子特徵。疾病能夠改變神經系統——而神經系統反過來也能改變疾病的進程。這種相互影響多年來始終隱而未現、不被看見，正是因為我們無法窺見與患病器官相連的單一神經元內部。
胰臟癌顯示了這場對話有多麼重要
事實上，Trace-n-Seq並非昨日才出現。薇拉·蒂爾的研究團隊最初是在研究胰臟癌時，詳細應用了這一方法。在一篇發表於期刊 Nature 於2025年四月發表的研究中，科學家運用這項技術分析了五千多個神經元，其中約四千個與健康的胰臟及腫瘤組織相連。
結果令人震驚：腫瘤能夠重新編程與其相連的神經元，徹底改變它們的分子狀態。也就是說，神經系統並非只是從腫瘤旁邊經過。它成為疾病複雜微環境的一部分，是癌症發展中的積極參與者，而非被動的旁觀者。
正是這項研究，成為如今發表於 Nature Protocols的Trace-n-Seq新詳細操作規程的關鍵基礎，使這一方法得以為廣大科學界所用。
如今這個方法可以應用得更為廣泛
特別有趣的是，這項技術並不只限於癌症。作者指出，它可用於研究發炎、自體免疫疾病、纖維化、組織再生及其他病理狀態下的神經調控。這開闢了極為廣闊的研究領域。
例如，可以研究與腸道相連的神經元在慢性發炎期間如何變化——它們是發展出全新的功能，還是恰恰相反，失去了適應能力。神經系統如何與免疫細胞互動，又是否能以某種方式操控它們的行為。受損的組織如何向神經系統通報自身的狀態。以及神經元本身如何參與修復，或者反過來，維持疾病的持續。
從器官地圖——到對話地圖
在生物學中，長期以來存在著一種方便的分類。這是神經系統。這是免疫系統。這是器官。這是腫瘤。 但新技術越來越常顯示，它們之間的界線遠比過去以為的更為相對，而身體是作為一個統一的網絡在運作，而不是一組各自獨立的零件。
Trace-n-Seq 的引人入勝之處正在於此。它讓我們能夠把身體不是當作一組各自獨立的組成部分來研究，而是當作一個不斷互動的細胞網絡，其中每一個細胞都回應著其他細胞的訊號，同時也影響著它們。
與此同時，重要的是不要賦予這項技術超出它所顯示的東西。Trace-n-Seq 不會讀心，不會測量意識，而且目前單憑它本身並不能治癒任何疾病。它是一種研究工具，就像顯微鏡或計算機一樣。
但這類工具有時改變科學的程度，會超過某一項單獨的轟動發現，因為它們讓人們能夠提出那些過去甚至無法正確表述的問題。它們填補了那些過去被視為不可逾越的障礙的空白之處。
我們已經能夠繪製人體細胞的圖譜，也理解組織的空間結構。下一步可能會更加有趣：不僅要理解誰在哪裡，還要理解誰在和誰對話——以及這場對話在疾病、恢復和生命的過程中如何變化。
而或許，正是在這樣的圖譜上，有一天會顯現出一幅更為完整的大腦與身體連結的圖景——那種長久以來看似神秘而無解的連結，如今正開始在新光芒的照耀下顯露出來。
