非神经元细胞直接转化为神经细胞

2012年，由Benedikt Berninger教授领导的一个科学家团队首次成功地将大脑中的结缔组织细胞重新编程为神经元。然而，到目前为止，人们完全不知道这些周细胞在这个过程中经过哪些中间状态，以及这些状态与成功的重编程有多大关系。Berninger和他的团队现在发现，在变成神经元的过程中，周细胞需要经历一种类似神经干细胞的状态。他们成功地操纵了这种中间状态下的信号通路，这使他们能够激活或抑制神经元的重新编程。这一发现可能是未来通过直接将非神经元细胞重编程为神经元来再生病变脑组织的可能性的关键。研究结果最近发表在自然神经科学．

周细胞调节大脑中小血管的直径。它们还参与维持血脑屏障和伤口愈合。Benedikt Berninger教授能够证明，靶向引入两种在细胞核中活跃的蛋白质，即Ascl1和Sox2，使周细胞具有神经细胞的形式和功能。这两种蛋白质都叫做转录因子决定了特定细胞中哪些DNA序列被打开或关闭，从而决定了细胞的形式和功能。当这两个转录因子被引入周细胞时，它们开始向神经元转化。

“然而，到目前为止，我们完全不知道这些细胞在转化过程中是否会经历不同的中间状态，以及这些状态对转化结果有多重要重新编程这篇论文的第一作者玛丽莎·卡罗博士解释道，她是美因茨Berninger团队的成员，现在是慕尼黑生物医学中心(Ludwig-Maximilians-Universität München, LMU)的团队负责人。“通过分析单细胞基因的活性，我们能够发现细胞的发育轨迹重编程过程在分子水平上，”马克斯·普朗克团队在莱比锡和德累斯顿的负责人芭芭拉·特鲁特莱因教授补充道。

美因茨的研究人员和他们在萨克森州和巴伐利亚州的合作伙伴发现，细胞在从周细胞到神经元的转化过程中必须经过类似干细胞的状态。在干细胞样状态下，重要的信号通路要么被抑制，要么被激活。“通过操纵这些信号通路，我们能够抑制或刺激重新编程形成神经元。一方面，这是一个重要的证据，证明这种状态在功能上是重要的。另一方面，它为我们提供了增加重新编程成功的新方法，”Karow总结道。

Berninger解释说:“我们还发现，一旦过了干细胞样状态，这些细胞就会分化成两类神经元，即兴奋性和抑制性神经元。”“我们希望这一发现将允许我们随后加强有针对性的重新编程细胞变成特定的神经元亚型。”新的发现表明，在未来通过直接重编程的方式再生病变脑组织是可能的non-neuronal细胞成神经元．

---

---