干細胞研究大師Nature，Cell子刊實現轉分化
日期：2011-10-19 09:03:33
來自斯坦福大學的Marius Wernig是干細胞轉分化（transdifferentiation）研究領域的大師，他領導的研究組在將體細胞誘導轉變成另外一種細胞研究方面獲得了許多重要的成果，近期這一研究組又接連在Nature，Cell Stem Cell雜志上發表文章，實現了將皮膚細胞轉換成神經元，肝細胞轉分化成功能性神經元。
轉分化是指一種類型的分化細胞轉變成另一種類型的分化細胞的技術，如水母橫紋肌細胞經轉分化可形成神經細胞、平滑肌細胞、上皮細胞，甚至可形成刺細胞。這一技術能繞開了iPS——誘導多能干細胞于2007年首次誕生，這標志著干細胞科學研究進入一個新紀元，干細胞研究將不再自動關聯到備受爭議的胚細胞上。盡管這項技術從那以后得到改進，但是使用誘導多功能干細胞仍面臨著諸多障礙。例如，一個主要弊端就是一些在重編細胞過程中起到重要作用的蛋白質可能造成腫瘤。
去年Wernig研究組其實就已經在嚙齒類動物皮膚細胞中實現了將皮膚細胞轉換成神經元這一轉換，但是今年他們在Nature上發表的文章則宣告了人類皮膚細胞的成功轉換。
此次研究中，研究人員在原有的三個轉錄因子基礎上，添加了一個螺旋環螺旋轉錄因子NeuroD1，成功地將人類胚胎及新生兒的皮膚纖維細胞成功地誘導為功能性神經細胞。這些細胞不僅顯示典型的神經元形態，表達多種神經元標志蛋白。并且能夠產生動作電位。當研究人員將這些神經細胞與原代小鼠皮質神經元進行共培養時，證實它們能夠形成神經突觸并傳到信號。
不過這項研究也顯示了轉分化的一些問題，比如這一轉換的效率似乎相當低，只有約2%到4%的皮膚細胞成功轉換為有功能的神經元，其次就是幾乎所有的轉換的細胞好像只對活躍于人體的約100個神經傳導物質中的一個有反應。
另外一篇文章中，Wernig研究組完成了將終末分化肝細胞轉分化成功能性神經元的轉分化。近期的研究顯示小鼠和人類的成纖維細胞能轉分化成神經細胞，但是成纖維細胞是異質性的間充質祖細胞，可能本身就包含有神經細胞系，或者其它原始細胞。
在這篇文章中，研究人員完成了將終末分化肝細胞轉分化成功能性神經元的轉分化，而且更重要的是，他們通過單細胞，和全基因組表達分析，證明了這些細胞不僅誘導產生了神經細胞轉錄組，而且沉默了原有轉錄組。
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