Nature：不經(jīng)過iPS步驟直接將鼠皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞

美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員27日宣布，他們在實驗中繞過誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPS)這一步驟，首次直接將實驗鼠皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞。這項成果對理解細(xì)胞分化及再生醫(yī)學(xué)研究均具有重要意義。

        研究人員首先選擇了19個與細(xì)胞重組或神經(jīng)發(fā)展有關(guān)的基因，然后利用慢病毒將這些基因植入來自實驗鼠胚胎的皮膚細(xì)胞中。32天后，其中一些皮膚細(xì)胞開始向神經(jīng)細(xì)胞轉(zhuǎn)化。研究人員隨后篩選出3個基因，并再次利用慢病毒將其植入來自成年實驗鼠尾部的皮膚細(xì)胞。一周內(nèi)，約20％的實驗鼠皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞。這些神經(jīng)細(xì)胞不但可以表達(dá)神經(jīng)蛋白，而且可與實驗室中的其他神經(jīng)細(xì)胞形成突觸。

       “我們對轉(zhuǎn)化的時間和效率感到驚訝，”領(lǐng)導(dǎo)這項研究的斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院助理教授馬里厄斯·韋尼希說，“這比先轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞的步驟簡單多了。”

        誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞指經(jīng)過基因“重新編排”回歸到胚胎干細(xì)胞的狀態(tài)，從而具有類似胚胎干細(xì)胞分化能力的體細(xì)胞，其轉(zhuǎn)化為特定功能的細(xì)胞一般需要數(shù)周，轉(zhuǎn)化率一般在1％至2％之間�？茖W(xué)界此前普遍認(rèn)為，將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為其他體細(xì)胞必然要經(jīng)過誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞階段，該領(lǐng)域的研究也是近年來的科研熱點之一。

        韋尼希認(rèn)為，他們的研究表明，多功能階段可能只是細(xì)胞的多種狀態(tài)之一，而并非皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為其他細(xì)胞的必經(jīng)之路。找到可以誘導(dǎo)皮膚細(xì)胞向其他細(xì)胞轉(zhuǎn)化的基因組合對理解細(xì)胞分化及再生醫(yī)學(xué)研究均具有重要意義。

        這項研究成果27日發(fā)表在《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。該研究目前尚處于動物研究階段，不過研究人員已決定將利用人類皮膚細(xì)胞開展類似研究。