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美國哥倫比亞大學研究人員8月4日報告說，他們繞過了干細胞階段，首次將人類皮膚細胞直接轉化為功能正常的前腦神經細胞。 從上世紀80年代開始，科學家們就已意識到，具有全能性（即可以分化成所有不同種類的體細胞）且可以自我修復的胚胎干細胞將在再生醫學領域扮演重要角色。不過，由于提取胚胎干細胞涉及倫理問題，科學家們開始尋找替代方法。2007年，科學界在這一領域取得突破——美國和日本科學家分別將普通皮膚細胞轉化為誘導多功能干細胞，后者具有和胚胎干細胞類似的功能，卻繞開了胚胎干細胞研究帶來的倫理障礙，誘導多功能干細胞由此也成為近年來干細胞研究的熱點領域之一。 不過，誘導多功能干細胞缺點也非常顯著：不易獲得、轉化時間較長、具有引發癌癥的風險。2010年，斯坦福大學醫學院的研究人員繞過了誘導多功能干細胞這一步驟，首次直接將實驗鼠皮膚細胞轉化為神經細胞。 在斯坦福大學研究的基礎上，哥倫比亞大學醫學中心副教授阿薩·阿貝利奧維奇領導的團隊使用了不同轉錄因子組合，并添加了神經細胞支持因子，最終直接將人類皮膚干細胞轉化為前腦神經細胞。轉化出的神經細胞與正常神經細胞無異，在植入實驗鼠中樞神經系統后可發送和接收信號。 阿貝利奧維奇說，該研究尚處于早期階段，還未做好臨床應用的準備，但新成果給治療阿爾茨海默氏癥等神經退行性疾病帶來新思路。 有關研究成果當天發表在《細胞》雜志網絡版上。
Directed Conversion of Alzheimer's Disease Patient Skin Fibroblasts into Functional Neurons Liang Qiang, Ryousuke Fujita, Toru Yamashita, Sergio Angulo, Herve Rhinn, David Rhee, Claudia Doege, Lily Chau, Laetitia Aubry, William B. Vanti, Herman Moreno, Asa Abeliovich Directed conversion of mature human cells, as from fibroblasts to neurons, is of potential clinical utility for neurological disease modeling as well as cell therapeutics. Here, we describe the efficient generation of human-induced neuronal (hiN) cells from adult skin fibroblasts of unaffected individuals and Alzheimer's patients, using virally transduced transcription regulators and extrinsic support factors. hiN cells from unaffected individuals display morphological, electrophysiological, and gene expression profiles that typify glutamatergic forebrain neurons and are competent to integrate functionally into the rodent CNS. hiN cells from familial Alzheimer disease (FAD) patients with presenilin-1 or -2 mutations exhibit altered processing and localization of amyloid precursor protein (APP) and increased production of Aβ, relative to the source patient fibroblasts or hiN cells from unaffected individuals. Together, our findings demonstrate directed conversion of human fibroblasts to a neuronal phenotype and reveal cell type-selective pathology in hiN cells derived from FAD patients. |
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