采用一個分步的轉分化過程，懷特黑德研究所的研究人員將皮膚細胞轉變?yōu)榱伺咛ゲG丸支持細胞（Sertoli-like Cell）。相關論文發(fā)表在最新一期（9月7號）的《細胞干細胞》（Cell stem cell）雜志上。

領導這一研究的是干細胞研究領域的權威人物Rudolf Jaenisch，Jaenisch是懷特黑德研究所的創(chuàng)始人之一，曾經(jīng)擔任過國際干細胞學會的主席。其在一系列的領域做出了有影響的工作，包括基因敲除小鼠、表觀遺傳學研究、核移植、iPS等，解決了這些領域幾乎所有的重要問題。

成熟睪丸支持細胞的主要作用是為發(fā)育的精子細胞提供支持和營養(yǎng)。此外，睪丸支持細胞已被證實具有營養(yǎng)特性，可應用到移植中保護非睪丸細胞移植物。然而成熟的睪丸支持細胞是無有絲分裂活性的，而在培養(yǎng)皿中長期培養(yǎng)的原代不成熟睪丸支持細胞會發(fā)生退化。因此，找到不依賴捐獻者睪丸細胞的替代細胞來源是基礎研究和臨床應用的重要的興趣點。

“我們的想法是如何可以從皮膚細胞生成睪丸支持細胞，那么在進行體外受精實驗時支持精子發(fā)生過程或在體內(nèi)共移植時保護諸如神經(jīng)元等其他細胞類型將會容易達到。否則，你就只能從胎兒睪丸中獲得增殖細胞，”Jaenisch說。

Jaenisch實驗室研究人員似乎通過轉分化已經(jīng)克服了供應和壽命的挑戰(zhàn)。轉分化是指直接重編程細胞從一種成熟細胞類型轉變?yōu)榱硪环N，而無需首先使細胞返回至胚胎干細胞狀態(tài)。不同于其他的重編程方法生成誘導多能干細胞(iPSCs)，轉分化不需要使用可能致癌的基因。

在這篇論文中科學家們通過將整個過程分為兩個主要步驟，成功將小鼠皮膚細胞轉分化生成了胚胎睪丸支持細胞，模擬了在睪丸中睪丸支持細胞的發(fā)育。在這一進程中的第一步是將皮膚成纖維細胞從間質狀態(tài)轉變?yōu)閷訝钌掀顟B(tài)。在第二步，細胞獲得了相互吸引形成體內(nèi)胚胎睪丸支持細胞和生殖細胞間所見的聚集物樣的能力。

接下來科學家們設計了一種由五個轉錄因子組成的雞尾酒來激活上皮細胞的胚胎睪丸支持細胞遺傳程序。由此生成的細胞顯示了許多胚胎睪丸支持細胞的特征，包括聚集、形成與睪丸中的細精管相似的管狀結構以及分泌獨特的睪丸支持細胞因子。當注入到小鼠胎兒睪丸中時，轉分化的細胞遷移到了適當?shù)奈恢?，整合到?nèi)生小管中?？偟膩碚f，注入的細胞行為上就像內(nèi)源性的胚胎睪丸支持細胞，盡管有少數(shù)基因表達存在差異。

“注入的轉分化細胞與天然的生殖細胞產(chǎn)生了密切的互作，這表明它們絕對不會對生殖細胞產(chǎn)生任何的不良影響，”論文的第一作者、Jaenisch實驗室的博士后研究人員Yossi Buganim說。

事實上，當培養(yǎng)睪丸支持細胞用于維持培養(yǎng)皿中的其他細胞時，Buganim注意到受到轉分化細胞支持的細胞茁壯生長，相比實際天然的睪丸支持細胞支持的細胞生存得更久。

受到這些體外結果的激勵，Buganim說他將進一步調查這些胚胎睪丸支持細胞在移植到腦部后是否維持了這種增強支持能力，在腦部能夠支持衰退的神經(jīng)元。如果是這樣，它們就可以應用于開發(fā)針對諸如肌萎縮側索硬化癥（ALS）和帕金森氏癥等神經(jīng)退行性疾病的以神經(jīng)元為基礎的治療。