Nat Neurosci：创建神经细胞？用结缔组织细胞就够了
2018-07-03 小通 生物通
美因兹大学（Mainz University）医学中心的研究人员在《Nature Neuroscience》杂志发表神经再生领域重要发现。
美因兹大学（Mainz University）医学中心的研究人员在《Nature Neuroscience》杂志发表神经再生领域重要发现。
2012年，Benedikt Berninger课题组首次成功地将大脑中的周细胞（pericytes）重编程为神经元。但是，至今周细胞转化为神经元期间所经历的中间状态还未找到。鉴于中间状态对重编程成功的重要性，历时6年，Berninger团队终于识别出了周细胞的神经干细胞样状态，并且，他们利用新发现的中间状态信号通路，掌握了操纵神经元重编程激活或抑制的有效方法。
这篇文章是引领非神经元细胞重编程为神经元再生脑组织的关键。
在大脑中，周细胞帮助维持血脑屏障，是大脑毛细血管的重要组成部分。此外，周细胞还具有调控血流量、清除和吞噬细胞碎屑，以及维持血脑屏障渗透性和伤口愈合的作用。
Berninger团队证明，靶向引入Ascl1和Sox2两种细胞核蛋白，可以让周细胞呈现神经细胞的形态和功能。这两种蛋白属于转录因子，决定着特定DNA序列的开启或关闭。当它们被导入周细胞内后，细胞开始转化为神经元。
“此前，我们完全不知道这些细胞在转化过程中是否经历了不同的中间状态，以及这些状态对重编程的结果会有什么影响，”文章一作Marisa Karow博士（现就职于LMU慕尼黑生物医学中心）说。“通过分析单细胞的基因活性，我们终于在分子水平发现了重编程过程的发展轨迹。”
在新发现的干细胞样状态中，研究人员看到一些重要的信号通路要么被抑制，要么被激活。“通过抑制或激活这些通路，我们就能阻止或刺激神经元形成。一方面说明这个状态对功能具有重要影响，另一方面我们找到了增加重编程成功率的新途径，”Karow博士总结道。
“我们还发现，一旦周细胞进入干细胞样状态，它们便有可能分化为两类神经元，兴奋性神经元和抑制性神经元，” Berninger解释说。“我们希望顺着这些发现，可以改进特定神经元亚型的靶向重编程。”
未来，科学家将有可能利用非神经元细胞直接生产特定神经元，根据需求再生患者脑组织。
原始出处：
Marisa Karow, J. Gray Camp, et al.Direct pericyte-to-neuron reprogramming via unfolding of a neural stem cell-like program.Nature Neuroscience, 1–9.18 June 2018
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