在美國,約有540萬人受老年癡呆癥影響,目前仍沒有合適的藥物可用于治療這種衰竭性疾病.
來自格萊斯頓學院科學家發現皮膚細胞的單個遺傳因子的改變可以使其轉化成具有自己功能網絡的腦細胞.該發現為精神方面的疾病的治療開啟了一扇大門,科學家希望通過這種細胞的轉化或重編程得到一種針對老年癡呆癥的更好的藥物測試模式.該研究成果刊登在Cell Stem Cell雜志社上,詳細描述了他們是如何將一個叫做Sox2的基因導入到小鼠與人類的皮膚細胞中,而這些細胞在幾天內就可以轉化成大腦的誘導型神經干細胞（iNSC）.這些iNSC開始自我更新,瞬間成熟變成可傳遞信號的神經元.在一個月的時間內,這些神經元就會形成神經網絡.
“許多用于神經性疾病治療的候選藥物在臨床試驗中都沒有產生預期的效果,因為到目前為止還沒有一個模型能準確地預測這些藥物對人類大腦的影響.”Dr.Huang說,“利用皮膚細胞所產生的人類神經元可以用于評估這些藥物的有效性與安全性,從而減少人體試驗所帶來的風險.”
Dr.Huang的發現是團隊合作的結果.早在2007年,Dr.Ymanaka利用4種遺傳因子來嘗試將皮膚細胞轉化成類似于胚胎干細胞的一種細胞,這種細胞又叫做誘導型多功能性干細胞（iPS）.
作為iPS細胞,它們能在人體內轉化成任何類型的細胞.直到上一年,來自格萊斯頓學院的博士生Sheng Ding報道了他能通過改變一些小分子及遺傳因子來實現皮膚細胞向神經干細胞的轉變.今天,Dr.Huang做了新的嘗試,他利用單個遺傳因子Sox2的改變來實現細胞類型的直接改變,跳過了先形成iPS的中間步驟.這可以避免iPS細胞轉化成腫瘤細胞的風險.
“我們希望了解這些移植到小鼠大腦中的再生性神經元能否導致腫瘤的生長,”本論文的主要作者之一Karen Ring說,“我們發現這些細胞全部整合到小鼠的大腦中卻沒有引發腫瘤細胞的產生.”
該研究揭示了Sox2作為一個主調控因子控制著神經干細胞的一致性.在未來的日子里,Dr.Huang及其研究組希望能鑒定到類似的調控因子來指導特異性神經前體細胞及神經元亞型的形成.
“如果能地找到哪一個基因控制著不同神經元類型的形成,我們就可以利用體外培養技術,用皮膚細胞來生產神經元.之后我們就可以用藥物處理這些不同類型的神經元,從而了解這些藥物對它們的影響.這為神經性疾病治療藥物的開發提供了快速通道.”
