Nature子刊:直接重編程幫助髓鞘再生
日期:2013-04-17 09:13:42
在多發(fā)性硬化癥、腦性癱瘓和其他髓鞘病患者中,形成髓鞘的少突膠質(zhì)細(xì)胞受到了破壞?,F(xiàn)在,Case Western Reserve大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員通過重編程技術(shù),成功將皮膚細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為少突膠質(zhì)前體細(xì)胞,文章于四月十四日發(fā)表在Nature Biotechnology雜志上。
髓鞘是保護(hù)著神經(jīng)元的至關(guān)重要的絕緣層,它的存在使大腦脈沖能夠傳遞到機(jī)體的其他部位。在多發(fā)性硬化癥MS、腦性癱瘓CP和罕見遺傳病腦白質(zhì)營養(yǎng)不良中,患者腦部形成髓鞘的少突膠質(zhì)細(xì)胞受到破壞,而且無法再生。而這項(xiàng)研究中的新技術(shù),將有望幫助人們實(shí)現(xiàn)髓鞘再生,從而治療上述疾病。
成纖維細(xì)胞在皮膚和絕大多數(shù)器官中含量很高,研究人員通過特定轉(zhuǎn)錄因子對成纖維細(xì)胞進(jìn)行重編程,使其直接轉(zhuǎn)化為形成髓鞘保護(hù)大腦神經(jīng)元的少突膠質(zhì)細(xì)胞。
“成纖維細(xì)胞豐度高且易于獲取,能夠使其完全轉(zhuǎn)變?yōu)獒t(yī)療價(jià)值高的少突膠質(zhì)細(xì)胞,是一項(xiàng)重要的進(jìn)步,”文章的資深作者,Case Western Reserve大學(xué)醫(yī)學(xué)院的助理教授Paul Tesar解釋道。
研究人員通過操縱三種轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行重編程,成功誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞,使其轉(zhuǎn)變?yōu)樯偻荒z質(zhì)前體細(xì)胞OPC。這些前體細(xì)胞至少能在體外傳代五次,并同時(shí)保持著分化能力。研究人員在此基礎(chǔ)上獲得了大量的誘導(dǎo)型少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(iOPC),并將這些細(xì)胞移植到小鼠體內(nèi)。研究顯示,這些前體細(xì)胞能夠在小鼠模型中,再生出包裹神經(jīng)的新髓鞘。這一結(jié)果展示了,該技術(shù)治療人類髓鞘疾病的潛力。
在髓鞘疾病中,少突膠質(zhì)細(xì)胞受到破壞或者發(fā)生功能故障,導(dǎo)致包裹神經(jīng)的絕緣層髓鞘喪失。治療這類疾病,就需要給大腦提供替代性的細(xì)胞,以便髓鞘再生。
此前,人們只能通過胚胎組織或多能干細(xì)胞來獲得OPC和少突膠質(zhì)細(xì)胞,不過這些技術(shù)存在一定的局限?!按饲暗募夹g(shù),無法快速獲得安全有效的功能性少突膠質(zhì)細(xì)胞,阻礙了髓鞘修復(fù)領(lǐng)域的發(fā)展,”文章的共同作者之一,Robert Miller教授說。“而這一新技術(shù)是流水線式的快速途徑,能夠?qū)⒏哓S度細(xì)胞直接轉(zhuǎn)變?yōu)樯偻荒z質(zhì)前體細(xì)胞,大大優(yōu)于其它方法。”
這項(xiàng)研究使用的是小鼠細(xì)胞,研究人員準(zhǔn)備進(jìn)一步將該技術(shù)用于人類細(xì)胞。一旦證實(shí)該技術(shù)可以安全有效的用于人類細(xì)胞,就可以將其用于人類髓鞘疾病的臨床治療。