人类胶质细胞化学转化为神经元

研究人员首次利用混合小分子将人类脑细胞，即星形胶质细胞，转化为用于大脑修复的功能神经元。这项新技术为未来药物的开发打开了大门，患者可以服用药物来再生神经元，恢复创伤损伤、中风或阿尔茨海默氏症等疾病后失去的大脑功能。以往的研究，如传统的干细胞治疗，需要脑部手术，因此更具侵入性，更容易产生免疫系统排斥和其他问题。这项研究由宾夕法尼亚州立大学生物学教授、凡尔纳·m·维拉曼生命科学主席龚晨领导，将在该杂志的网上发表细胞干细胞2015年10月15日。

“我们已经发现了一种可以重新编程人类的小分子鸡尾酒大脑经过8到10天的化学处理，将星形胶质细胞转化为神经元样细胞。”研究人员重新编程的神经元在细胞培养中存活了五个多月，在那里它们形成了功能性突触网络。科学家们还将重新编程的人类神经元注射到活老鼠的大脑中，这些神经元整合到神经回路中，并在那里存活了至少一个月。

“小分子不仅容易合成和包装成药物药丸，还可以方便地使用患者而不是现在正在开发的其他方法，”陈说。在新技术的承诺之前，在药房的药丸中导致药丸，新的研究努力必须首先在实验室的发展和测试中取得成功，然后通过一系列临床试验。

大脑中有一种叫做神经元的神经细胞和另一种叫做胶质细胞的神经细胞，其中包括星形胶质细胞，两者都是大脑神经系统的重要组成部分。健康的星形胶质细胞围绕在神经元周围，为它们提供支持、保护、氧气和营养。但是，当脑组织因中风或创伤而受损时，星形胶质细胞就会产生增殖反应——有时增殖过多，从而形成疤痕，堵塞神经系统。这些星形胶质瘢痕会阻止神经再生，并阻塞大脑不同区域之间的神经-神经通信，从而导致健康问题。

数十年来，星形痛的伤疤是一个艰难的研究挑战。陈氏的组以前发明了一种使用病毒颗粒将月经细胞转化为神经元的方法。但陈也想调查小化学化合物是否更可能将其包装成吞咽丸，可以将陨素网细胞转化为神经元。

陈的研究小组由研究生张磊领导，其中的五名学生测试了数百种不同的条件，最终在实验室的细胞培养皿中鉴定出一种小分子混合物，可以将人类星形胶质细胞转化为功能性神经元。学生们发现了这一点小分子在某种序列中转化了培养的人类的晕虫细胞从平面，多边形形状进入神经元形状，长的“臂”称为轴突和树枝状体。“这些化学产生的神经元在烧制电活动和神经递质的释放方面与正常脑神经元相当，”陈说。“重要的是，人类的星形转化的神经元在细胞培养上超过五个月的血液，移植后的活小鼠脑中长于一个月。”

尽管陈承认还有许多技术问题有待解决，但他希望这样做新技术在未来治疗中风、阿尔茨海默病、帕金森氏病和其他神经疾病方面可能有广泛的应用。“我们的梦想是，有一天，大脑紊乱的患者可以在家服用药物来再生神经元陈说，在他们的大脑内没有任何脑外科手术而没有任何细胞移植，“小分子鸡尾酒的发明有助于我们对那种梦想更近一步。”

---

---