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最新出炉诺奖得主PNAS文章验证转分化细胞作用

时间:2013-10-11 10:35来源:生物通   作者:未知 阅读:

来自斯坦福大学医学院,霍德华休斯医学院等处的研究人员发表了题为“Neurons generated by direct conversion of fibroblasts reproduce synaptic phenotype caused by autism-associated neuroligin-3 mutation”的文章,通过将来自突变小鼠胚胎成纤维细胞转分化得到神经细胞,证明了这种方法在细胞疾病模型中的有效性。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。

文章的通讯作者是斯坦福大学医学院Thomas C. Südhof博士和Marius Wernig博士,其中Südhof博士刚刚荣获了的2013年的诺贝尔生理/医学奖,他一直都致力于神经生物学方向的研究,在神经科学领域具有极高的声誉,特别是对于神经递质释放的分子生物学机制以及对突触传递影响的研究作出了卓越的贡献。

在模拟人类疾病的研究方面,一个主要的挑战就是复制与非神经元细胞存在差异的神经元细胞疾病表型,比如多能干细胞,或成纤维细胞。目前利用这种方法可以复制内源性疾病表型,然而相关的确凿证据却很少。

在这篇文章中,研究人员发现通过转分化将成纤维细胞直接转换成神经元细胞,而得到的诱导神经胞,如果来自之前研究发现的与自闭症有关的neuroligin-3小鼠突变体,那么就会出现与内源性神经元观察到的相似表型。

这些数据表明,这种突变研究具有表型意义,所得到的神经细胞能忠实再现内源性神经元中观察到的表型,从而验证这些细胞在疾病模型中的作用。

转分化是指一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的技术,如水母横纹肌细胞经转分化可形成神经细胞、平滑肌细胞、上皮细胞,甚至可形成刺细胞。这篇文章的另外一位作者Marius Wernig博士就是这一研究领域的杰出代表。

2010年Wernig研究组在啮齿类动物皮肤细胞中实现了将皮肤细胞转换成神经元这一转换,2011年他们在Nature上发表的文章宣告了人类皮肤细胞的成功转换。

而在这篇文章中,这两位大师领导的研究组比对分析了野生型,以及携带自闭症相关R704C突变的两种小鼠细胞,他们从这些小鼠的胚胎成纤维细胞中转分化得到神经iN细胞。

结果发现neuroligin-3 R704C突变细胞出现了AMPA谷氨酸受体介导的突触传递大量有选择性的降低,这种选择性表现在NMDA谷氨酸受体或GABAA受体介导的突触传递没有发生改变。因此研究人员指出,这种突触表型复制了之前出现在R704C突变神经元中的表型,从而证明了成纤维细胞转分化得到的神经元的有效性,以及其在细胞疾病模型中的作用。

(责任编辑:泉水)
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