干细胞权威PNAS转分化研究新突破

　　20多年来，医生们一直采用来自分娩后胎盘和脐带中残留的血液细胞治疗从癌症、免疫系统疾病到血液和代谢性疾病等各种疾病。

　　现在，美国索尔克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)的科学家们找到了一条新途径，利用称为转录因子的单一蛋白将脐带血(CB)细胞转变为了神经元样细胞，有可能成为治疗包括中风、脑外伤和脊髓损伤等广泛神经系统疾病的有价值的资源。相关论文发布在7月16日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。

　　领导这一研究的是索尔克基因表达实验室的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授，该研究是Belmonte与遗传学实验室的Fred H. Gage教授协作完成。Belmonte教授多年来一直致力于胚胎干细胞的研究，利用不同的体内外模型实验和硅元素建模方法，揭示了心和骨骼发育和再生的遗传途径。他曾多次在国际顶级杂志Nature，Cell上发表学术论文。由于其在干细胞研究领域卓越的贡献，目前担任多家国际学术期刊的编委。

　　研究人员证实这些来自中胚层(胚胎生殖细胞中间层)脐带血细胞可以转化为外胚层细胞，生成脑、脊髓和神经细胞。“这项研究首次显示通过单个转录因子表达可将纯的人脐带血细胞直接转化为神经元谱系细胞，”Belmonte说。

　　“不同于以往的研究必须采用多种转录因子将皮肤细胞转化为神经细胞，我们的方法只需一个转录因子就可将脐带血细胞转变成功能性的神经元，”Gage说。

　　索尔克研究所的研究人员采用逆转录病毒作为神经元发育开关的转录因子Sox2导入到了脐带血细胞中。在实验室中培育这些细胞后，研究人员发现了表达神经元标记物的细胞克隆。采用各种测试，他们确定了这些称之为诱导神经元样细胞(iNC)的新细胞能够传递电冲动。此外，他们将Sox2诱导的脐带血细胞转移至小鼠脑部，发现它们整合到了存在的小鼠神经元网络中，能够像成熟功能性神经元一样传递电信号。

　　“我们还证实脐带血来源的神经元细胞能够在一定条件下扩增，在实验室和小鼠脑部仍然维持分化为更成熟神经元的能力。尽管我们开发的细胞并非特异谱系，例如运动神经元或中脑神经元，我们希望在未来能够生成临床相关的神经元亚型，”文章的共同第一作者、Belmonte实验室科学家Mo Li说。

　　文章共同第一作者、Gage实验室研究人员Carol Marchetto说：“重要的是，在未来我们能够利用这些细胞构造自闭症、精神分裂症、帕金森氏症或阿尔茨海默氏症等神经学疾病模型。”

　　西班牙再生医学中心的Alessandra Giorgetti说相比其他类型干细胞，脐血细胞提供了大量的优势。第一，它们不是胚胎干细胞，因此没有伦理学争议。相比骨髓来源的成人干细胞，它们更具可塑性从而有可能更易于转化为特异细胞谱系。脐带血细胞采集安全、无痛、不会对捐赠者造成任何风险，它们可以保存在血库中供以后备用。

　　Mo Li说：“如果我们的标准是开发至临床应用，它有可能有助于未来的细胞替代疗法。你可以在国内搜索所有的脐带血库以寻找一个合适的匹配。”