科学家将皮肤细胞转化为脑细胞
格莱斯顿研究所(Gladstone Institutes)的科学家们首次利用单一遗传因子将皮肤细胞转化为能够自行发育成相互连接、功能强大的脑细胞网络的细胞。这项研究为对抗许多神经疾病带来了新的希望，因为科学家们预计，这种细胞的转换或重新编程可能会导致更好的模型，用于测试治疗破坏性神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)的药物。
这项研究是在人们重新关注阿尔茨海默病的时候进行的，目前仅在美国就有540万人患有这种疾病，预计到2050年这一数字将增加近三倍。然而，目前还没有批准的药物可以预防或逆转这种使人衰弱的疾病的恶化。
今天在网上出现的研究结果细胞干细胞，格莱斯顿研究员黄亚东博士实验室的研究人员描述了他们如何将一个名为Sox2的基因转移到小鼠和人类皮肤细胞中。几天之内，皮肤细胞转化为早期细胞脑干细胞，也称为诱导型神经干细胞(iNSCs)。这些iNSCs开始自我更新，很快成熟为能够传输信息的神经元电信号．不到一个月，这些神经元就发展成了神经网络。
“很多候选药物-特别是那些为神经退行性疾病-在临床试验中失败，因为目前的模型不能准确预测药物对糖尿病的影响人类的大脑黄博士说，他也是加州大学旧金山分校(UCSF)的神经病学副教授，格莱斯顿大学隶属于该大学。“来自再造皮肤细胞的人类神经元可以帮助评估这些药物的有效性和安全性，从而减少与人体试验相关的风险和资源。”
黄博士的发现建立在其他格莱斯顿科学家的工作基础上，从格莱斯顿调查员山中伸弥(Shinya Yamanaka)博士开始。2007年，山中伸弥利用四种遗传因子将成人皮肤细胞转化为类似胚胎干细胞的细胞，这种细胞被称为诱导多功能干细胞。
这些细胞也被称为诱导多能干细胞，它们几乎可以变成人体中的任何类型的细胞——就像胚胎干细胞一样。去年，格莱斯顿高级研究员丁盛博士宣布，他已经使用小分子和遗传因子的组合将皮肤细胞直接转化为神经干细胞。如今，黄博士采用了一种新的方法，利用一种遗传因子——sox2——直接将一种细胞类型重编程为另一种细胞类型，而不会恢复到多能状态。
避免像医生那样的多能状态。丁和黄所做的是一种避免潜在危险的方法，“流氓”iPS细胞可能会发展成肿瘤，如果用于替代或修复受损的器官或组织。
“我们想看看这些新生成的神经元移植到小鼠大脑后是否会导致肿瘤生长，”加州大学旧金山分校生物医学科学研究生、该论文的主要作者凯伦·林(Karen Ring)说。“相反，我们看到重新编程的细胞融入了老鼠的大脑，而且没有一个肿瘤发生。”
这项研究还揭示了Sox2作为控制神经干细胞身份的主要调节因子的精确作用。在未来，黄博士和他的团队希望找到类似的调节因子，指导大脑中特定神经祖细胞和神经元亚型的发育。
“如果我们能确定哪些基因控制每种神经元类型的发育，我们就可以在培养皿中从单个样本中生成它们人体皮肤细胞黄博士说。“然后，我们可以测试影响不同神经元类型的药物，比如与帕金森病有关的药物，这有助于我们将神经退行性疾病的药物开发推向快速轨道。”
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