最新發明皮膚細胞轉化為腦神經治療亨氏舞蹈癥

　　北京時間10月24日消息 據科學日報報道，近日科學家們發明了一種將人體皮膚細胞直接轉化為受到亨廷頓氏舞蹈癥——一種致命的遺傳性神經退行性疾病——影響的特定大腦細胞類型的新方法。與將一種細胞類型轉化為另一種的其它技術有所不同，這一最新方法并不會經歷干細胞階段，從而避免了產生多個細胞類型，研究人員這樣解釋道。

生物學助理教授安德魯?柳、高級研究員米歇爾?雷齊納、神經科學研究生馬瑟斯?維克托

　　美國圣路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員展示了這些轉化細胞在注射入老鼠大腦后至少存活了6個月，且行為特征與大腦里的初始細胞非常相似。“這些植入細胞不僅存活在老鼠大腦里，還展示出與初始細胞相似的功能特性。”研究高級作者發展生物學助理教授安德魯?柳（Andrew S. Yoo）博士這樣說道。“眾所周知，這些細胞可以延伸至特定大腦區域。我們發現人體移植細胞與老鼠大腦里這些目標相連，這便是這項研究的里程碑式的成就。”這項研究被發表在10月22日的期刊《神經元》上。

　　科研究人員產生了一種名為中等棘神經元的特定大腦細胞類型，它對控制運動至關重要。這類細胞是受亨廷頓氏舞蹈癥影響的主要細胞，這種遺傳性基因紊亂疾病會引起不自主的肌肉移動和認知能力下降，常發病于中年期。亨廷頓氏舞蹈癥患者在首次出現癥狀后大約還能繼續活20年，但病情會日益加重。

　　這項研究所使用的是人類皮膚細胞，而非常研究的老鼠細胞或者發展早期的人類細胞。至于潛在的未來療法，轉化成年人體細胞的能力展示了使用病人自身皮膚細胞的可能性，這比較容易獲得，也不會得到免疫系統的排斥。

　　為了重新編碼這些細胞，柳和同事將皮膚細胞放在一個模擬大腦細胞的環境里。基于過去的研究他們知道暴露在兩個小型RNA分子可以將皮膚細胞轉化為不同類型的神經元混合物。

　　在皮膚細胞里，如何變成大腦細胞或者任何類型的細胞的DNA指令都完好保存未被使用。在發表在期刊《自然》上的先前研究里，柳和他的同事展示了暴露在兩個名為miR-9 和miR-124的microRNAs會改變指導包裝DNA的方法。盡管研究人員仍在逐步揭開這一復雜過程的細節，這些microRNAs似乎打開了對大腦細胞至關重要的DNA片段，使得指導神經元發育和功能的基因可以表達。

　　在了解暴露在microRNAs下會改變細胞類型以形成神經元混合物之后，研究人員開始精細的調節化學信號，將細胞暴露在名為轉錄因子的額外分子里，科學家們知道轉錄因子存在于中等棘神經元普遍存在的大腦區域里。

　　“我們認為microRNAs肩負著重擔，”研究合作作者、神經科學研究生馬瑟斯?維克托（Matheus B. Victor）這樣說道。“它們在為皮膚細胞變為神經元做準備。我們添加的轉錄因子會指導皮膚細胞變成特定的子類型，在這項研究里就是中等棘神經元。我們認為我們可以通過使用不同的轉錄因子，產生不同類型的神經元。”

　　柳還解釋了microRNAs，而非轉錄因子，才是將人體皮膚細胞直接重新編程轉化為神經元的重要組成部分。他的研究小組，包括合作第一作者高級研究員米歇爾?雷齊納（Michelle C. Richner），展示了細胞只暴露在轉錄因子下是無法成功轉化為神經元。

　　研究人員進行了大量的測試以展示這些最新轉化的大腦細胞的確和原始中等棘神經元一樣，且特性也相似。轉化的細胞會表達原始中等棘神經元特有的基因，但不會表達其它類型神經元的基因。當植入老鼠大腦里，轉化的細胞展示出與原始神經元相似的形態學和功能學特性。

　　為了研究與疾病相關的細胞特性，科研人員現在正從亨廷頓氏舞蹈癥患者身體里提取皮膚細胞并利用最新的方法將它們重新編程轉化為中等棘神經元。他們還計算將健康的重新編程的人體細胞注入具有亨廷頓氏舞蹈癥模型的老鼠身上以調查這對癥狀是否會產生任何影響。