華人教授陳功Cell子刊發表新成果

　　賓夕法尼亞州立大學生物系教授陳功，致力于“突觸發生與可塑性”和“神經干細胞”等方面的研究，這些研究的重要性在于對神經發育、學習記憶、神經損傷后的修復有直接的關系，這些研究的突破對于目前沒有很好治療辦法的神經系統疾病的防治，將產生積極的影響。其帶領的研究小組先后在Cell、PNAS、Neuron、Mol Cell、Nature Neuroscience等世界頂尖雜志發表數十篇高水平論文，獲得多項獎勵。

　　最近，陳功教授帶領的研究小組，首次使用一種小分子雞尾酒，將人類腦細胞（稱為星形膠質細胞）轉化為功能性的神經元，用于腦修復。這項新技術有望在將來開發一種藥物，患者通過口服就可以再生神經元并修復外傷、中風或疾病（如阿爾茨海默氏病）后喪失的腦功能。以往的研究，如傳統的干細胞療法，需要腦外科手術，因此更容易是侵入性的，容易產生免疫系統排斥和其他問題。相關研究結果發表在十月十五日的Cell子刊《Cell Stem Cell》。相關閱讀：華人學者重要成果連發四權威期刊。

　　陳功教授指出：“我們發現了一種小分子雞尾酒，可在化學處理后的八到十天，將人腦星形膠質細胞重編程為神經元樣的細胞。研究人員重編程的這些神經元，能夠在細胞培養中存活超過五個月，在那里它們形成功能性的突觸網絡。科學家也向活鼠大腦中注入了重編程的人體神經元，在那里它們整合到了神經回路中，并存活至少一個月的時間。

　　陳功介紹說：“小分子不僅易于合成和包裝成藥物，而且比現在正在開發的其他方法更方便患者使用。”在這項新技術開發出藥物之前，必須首先通過實驗室的開發和測試，然后通過一系列的臨床試驗。

　　大腦具有稱為神經元的神經細胞，另一種稱為神經膠質細胞，其包括星形膠質細胞——是大腦神經系統的重要組成部分。健康的星形膠質細胞包圍神經元并為它們提供支持、保護、氧氣和養分。但是，當腦組織受到中風或外傷的損傷后，星形膠質細胞的反應加倍——有時反應過度以至于會形成疤痕堵塞神經系統。這些膠質疤痕可以通過阻止神經再生、阻斷不同腦區域之間的神經間通信，而引發健康問題。

　　多年來，星形膠質細胞瘢痕一直是一個很困難的研究挑戰。此前陳功帶領的研究小組發明了一種方法，用病毒顆粒將星形膠質細胞轉化為神經元。但是陳功教授還想探討，小分子化合物——它更可能被封裝成可吞咽的藥片，是否可將星形膠質細胞轉化為神經元。

　　陳功研究小組的五名學生，在研究生張磊的帶領下，測試了幾百種不同的條件，最終確定了一種小分子雞尾酒，可以在實驗室培養皿中將人類星形膠質細胞轉化為功能性神經元。學生們發現，按照一定的順序添加小分子，可將培養的人星形細胞從一個扁平的多邊形轉化為神經元樣的形狀，具有長長的“手臂”，稱為軸突和樹突。陳教授說：“這些化學生成的神經元，在放電活動和神經遞質的釋放方面，可與正常腦神經元媲美。重要的是，人類星形膠質細胞轉化的神經元，可在細胞培養中存活時間超過五個月，移植后在活體小鼠的大腦中存活超過一個月的時間。”

　　陳功教授承認，許多技術問題尚未得到解決，但是他希望，在未來這項新技術可能廣泛應用于治療中風、阿爾茨海默氏癥、帕金森病和其他神經系統疾病。他說：“我們的夢想是，有一天，腦功能紊亂的患者可以在家里進行藥物治療，在他們的大腦中再生神經細胞，而無需任何的腦外科手術，也無需任何細胞移植。我們發明的小分子雞尾酒，可以幫助我們一步步接近這個夢想。”