华人教授陈功Cell子刊发表新成果

　　宾夕法尼亚州立大学生物系教授陈功，致力于“突触发生与可塑性”和“神经干细胞”等方面的研究，这些研究的重要性在于对神经发育、学习记忆、神经损伤后的修复有直接的关系，这些研究的突破对于目前没有很好治疗办法的神经系统疾病的防治，将产生积极的影响。其带领的研究小组先后在Cell、PNAS、Neuron、Mol Cell、Nature Neuroscience等世界顶尖杂志发表数十篇高水平论文，获得多项奖励。

　　最近，陈功教授带领的研究小组，首次使用一种小分子鸡尾酒，将人类脑细胞（称为星形胶质细胞）转化为功能性的神经元，用于脑修复。这项新技术有望在将来开发一种药物，患者通过口服就可以再生神经元并修复外伤、中风或疾病（如阿尔茨海默氏病）后丧失的脑功能。以往的研究，如传统的干细胞疗法，需要脑外科手术，因此更容易是侵入性的，容易产生免疫系统排斥和其他问题。相关研究结果发表在十月十五日的Cell子刊《Cell Stem Cell》。相关阅读：华人学者重要成果连发四权威期刊。

　　陈功教授指出：“我们发现了一种小分子鸡尾酒，可在化学处理后的八到十天，将人脑星形胶质细胞重编程为神经元样的细胞。研究人员重编程的这些神经元，能够在细胞培养中存活超过五个月，在那里它们形成功能性的突触网络。科学家也向活鼠大脑中注入了重编程的人体神经元，在那里它们整合到了神经回路中，并存活至少一个月的时间。

　　陈功介绍说：“小分子不仅易于合成和包装成药物，而且比现在正在开发的其他方法更方便患者使用。”在这项新技术开发出药物之前，必须首先通过实验室的开发和测试，然后通过一系列的临床试验。

　　大脑具有称为神经元的神经细胞，另一种称为神经胶质细胞，其包括星形胶质细胞——是大脑神经系统的重要组成部分。健康的星形胶质细胞包围神经元并为它们提供支持、保护、氧气和养分。但是，当脑组织受到中风或外伤的损伤后，星形胶质细胞的反应加倍——有时反应过度以至于会形成疤痕堵塞神经系统。这些胶质疤痕可以通过阻止神经再生、阻断不同脑区域之间的神经间通信，而引发健康问题。

　　多年来，星形胶质细胞瘢痕一直是一个很困难的研究挑战。此前陈功带领的研究小组发明了一种方法，用病毒颗粒将星形胶质细胞转化为神经元。但是陈功教授还想探讨，小分子化合物——它更可能被封装成可吞咽的药片，是否可将星形胶质细胞转化为神经元。

　　陈功研究小组的五名学生，在研究生张磊的带领下，测试了几百种不同的条件，最终确定了一种小分子鸡尾酒，可以在实验室培养皿中将人类星形胶质细胞转化为功能性神经元。学生们发现，按照一定的顺序添加小分子，可将培养的人星形细胞从一个扁平的多边形转化为神经元样的形状，具有长长的“手臂”，称为轴突和树突。陈教授说：“这些化学生成的神经元，在放电活动和神经递质的释放方面，可与正常脑神经元媲美。重要的是，人类星形胶质细胞转化的神经元，可在细胞培养中存活时间超过五个月，移植后在活体小鼠的大脑中存活超过一个月的时间。”

　　陈功教授承认，许多技术问题尚未得到解决，但是他希望，在未来这项新技术可能广泛应用于治疗中风、阿尔茨海默氏症、帕金森病和其他神经系统疾病。他说：“我们的梦想是，有一天，脑功能紊乱的患者可以在家里进行药物治疗，在他们的大脑中再生神经细胞，而无需任何的脑外科手术，也无需任何细胞移植。我们发明的小分子鸡尾酒，可以帮助我们一步步接近这个梦想。”