在人脑干细胞中确定髓鞘形成的“总开关”

布法罗大学(University at Buffalo)的科学家已经发现了启动大脑中关键髓鞘形成过程的单一转录因子或“总开关”。这项研究将在网上发表美国国家科学院院刊(PNAS)。

在人脑细胞中发现了这种名为SOX10的因子，这让研究人员更接近了通过向患者移植产生髓磷脂的脑细胞来治疗多发性硬化症(MS)的目标。

“既然我们已经确定了SOX10作为髓鞘形成的发起者,我们可以开发一个病毒或制药方法诱导病人女士,”弗雷泽Sim说,博士,这篇论文的主要作者,乌兰巴托学系助理教授在医学院的药理学和毒理学和生物医学科学。

他补充说:“如果我们能创造出一种能够开启SOX10的小分子药物，这将在治疗上具有重要意义。”

干细胞疗法被认为具有治疗多发性硬化症的巨大潜力，但仍存在一些关键障碍，特别是前体细胞转化为多发性硬化症所需的时间少突胶质细胞是大脑中制造髓磷脂的细胞。

Sim解释说，使用目前可用的方法，可能需要长达一年的时间才能产生足够数量的人类少突胶质细胞来治疗一个多发性硬化症患者。

部分原因是有很多步骤:皮肤或血细胞必须转化为诱导多能干细胞它可以分化成任何其他类型的细胞，并可以从中产生神经前体细胞。这些祖细胞必须分化为最终能够产生少突胶质细胞的少突胶质细胞祖细胞。

“理想情况下，我们希望直接获得少突胶质细胞祖细胞，”Sim说。“这项新研究结果是实现能够提取病人血液这一总体目标的一块垫脚石皮肤细胞或者是血细胞，然后用它们制造少突胶质细胞祖细胞，”他说。

使用胎儿(非胚胎)大脑干细胞乌兰巴托大学的研究人员寻找的转录因子这在神经前体细胞中是不存在的，而在少突胶质前体细胞中是开启的。

而神经祖细胞能产生髓磷脂，但效果很差，会对患者造成不良后果，所以移植的唯一候选是少突胶质细胞祖细胞。

“移植的理想细胞是少突胶质细胞祖细胞，”Sim说。“问题是，我们能否使用这些转录因子之一将神经前体细胞转变为少突胶质细胞前体细胞?”

为了找到答案，他们观察了不同的特征，如mRNA表达、蛋白质和整个基因表达以及功能研究。

“我们把范围缩小到10个转录因子，它们都是由少突胶质祖细胞制造的，”Sim说。

“在我们研究的所有10个因素中，只有SOX10能够从神经祖细胞转换为少突胶质细胞祖细胞，”Sim说。

此外，UB研究人员发现SOX10可以加速从少突胶质细胞祖细胞向分化为少突胶质细胞、髓鞘生成细胞和多发性硬化的最终治疗目标。

“SOX10促进了这两个步骤，”Sim说。

他说，这很诱人，因为多发性硬化症最大的问题之一是细胞卡在少突胶质细胞祖细胞和少突胶质细胞之间的步骤。

“在多发性硬化症中，首先免疫系统攻击大脑，但大脑无法有效地自我修复，”Sim解释说。“如果我们能通过促进少突胶质细胞的形成来促进再生步骤祖细胞，那么我们就可以让患者保持在MS的复发缓解期，这是一个比晚期进展期要轻松得多的疾病阶段。”

西姆还与UB和罗切斯特大学的其他科学家一起，参与了由纽约州立大学北部医疗中心领导的1210万美元的纽约州干细胞科学奖的研究。这项研究将测试植入的安全性和有效性干细胞能够将髓磷脂复制到多发性硬化症患者的中枢神经系统中。

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