PNAS:小鼠皮肤细胞可直接转化为神经前体细胞
时间:2012-02-03 07:06 来源:生物谷 作者:生物谷 点击:次
1月30日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表的一项研究表明,美国科学家成功绕过干细胞阶段,将小鼠的皮肤细胞直接转化为神经前体细胞,得到的细胞能发育成三种脑细胞,且能在实验室里大量扩增。新方法为受损神经细胞再生提供了一条新途径,在医疗领域拥有巨大的应用潜力。不过,他们也指出,这项技术用于人体之前还需要进行大量研究。 大脑细胞和皮肤细胞含有相同的遗传信息,然而,在“转录因子”的控制下,这两种细胞内的遗传代码被不同地解读。转录因子是一类能够结合DNA并调控基因表达的蛋白质,它们决定了细胞的身份和功能。 在实验中,斯坦福医学院的马里厄斯·韦尼希斯(Marius Wernig)领导的科研团队使用一个病毒载体激活小鼠皮肤细胞中的三种转录因子:Brn2、Ascl1和Myt1l,这些转录因子在神经前体细胞中具有高表达水平。三周后,约十分之一的皮肤细胞转化为神经前体细胞,这些细胞能进一步分化为三种主要的大脑细胞:神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。此外,这些神经前体细胞还具有一个显著优势:一旦被诱导产生,它们就能在实验室中大量扩增,这对于后续的细胞治疗应用至关重要。 韦尼希斯表示:“我们已经证明,这些细胞能整合进小鼠的大脑中,并产生一种对神经细胞电信号传导非常重要的蛋白质——髓鞘碱性蛋白。我们对这些细胞的应用前景深感兴奋。” 这一发现表明,直接转化的神经前体细胞不仅具有多能性,还能在体内功能性整合。 科学家们指出,他们的最新研究绕过了中间阶段——干细胞阶段。传统的干细胞疗法面临诸多问题:胚胎干细胞存在伦理争议,而诱导多能干细胞(iPSC)虽然可以避免免疫排斥,但重编程过程可能激活致癌基因。相比之下,直接转化技术避免了这些风险,将皮肤细胞直接转化为特定的神经前体细胞,为神经退行性疾病(如帕金森病、阿尔茨海默病)和脊髓损伤的细胞替代治疗提供了更安全、更高效的策略。 加州旧金山格莱斯顿心血管疾病研究所的发育生物学家迪帕卡·斯利维司塔瓦(Deepak Srivastava)已成功将细胞转化为心肌细胞,他评论道:“这项研究为我们使用细胞让受损的神经细胞再生提供了一条新途径。” 不过,韦尼希斯也强调,在最新技术用于人体前,还需要进行大量测试以评估其安全性和效率,包括长期致瘤风险、免疫原性以及功能性整合的稳定性。 doi:10.1073/pnas.1121003109 (责任编辑:glia) |