Nat Neurosci:只需加入兩種轉錄因子 科學家就能將非神經元細胞成功重編程為神經元細胞
2012年,來自美茵茨大學的研究者Benedikt Berninger首次將大腦中的結締組織細胞成功重編程為神經元細胞,然而截止到目前,研究人員並不清楚細胞重編程過程中的細節信息,以及相關的狀態對於細胞重編程的成功性到底影響有多大?如今,一項刊登在國際雜誌Nature Neuroscience上的研究報告中,研究者Berninger帶領的研究團隊通過研究發現,周細胞(pericytes)需要經過神經幹細胞樣的狀態才能夠轉化成為神經元細胞,研究人員能對中間狀態的信號通路進行操控,從而就能夠激活或抑制神經元的重編程過程,相關研究結果或能幫助研究人員直接將非神經細胞重編程為神經元細胞,從而對疾病大腦組織進行再生。
圖片來源:Marisa Karow
周細胞能夠調節大腦中小血管的直徑,其主要能夠參與維持血腦屏障及傷口癒合的過程,研究人員發現,靶向性地誘導細胞核中兩種活性蛋白:Ascl1和Sox2,就能夠促進周細胞開始形成神經細胞並具有其功能,這兩種蛋白質就是所謂的轉錄因子,其能夠決定特殊細胞中哪些DNA序列被開啟或關閉,從而就能夠決定細胞的形成和功能,當蛋白質Ascl1和Sox2被引入到周細胞中,其就會開啟向神經元細胞的轉變過程。
研究者Marisa Karow博士表示,截止到目前為止,我們並不清楚是否在轉換過程中,這些細胞能夠經過不同的中間狀態,以及這些狀態對於細胞重編程的後果到底有多重要,通過分析單一細胞中基因的活性,我們就能夠發現在分子水平下細胞進行重編程過程的發展軌跡,文章中研究者發現,在周細胞重編程為神經元細胞的過程中,細胞必須經過一種幹細胞樣的狀態,在幹細胞樣的狀態下,重要的信號通路要麼被抑制,要麼被激活;通過操控這些信號通路,研究者就能夠抑制或刺激細胞重編程形成神經元細胞;從一方面來講,這是一項重要證據,其能表明這種狀態或許在功能上具有一定的顯著性,而從另一方面來講,其或許也能為研究人員提供新方法來增加細胞重編程的成功率。
最後研究者Berninger表示,此外,我們還發現,一旦細胞經過幹細胞樣的狀態,其就會分化成為兩種類型的神經元,即興奮型和抑制型的神經元細胞,本文研究結果或能幫助研究人員尋找新方法增強對細胞的靶向重編程作用,使其能夠有效轉化為特殊的神經元亞型細胞,未來研究人員也有望直接將非神經元細胞轉化成為神經元細胞,來再生患者損傷的大腦組織,改善患者的生活質量。
Cell:細胞治療領域觀察者


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