其中神经元损伤对于脑卒中患者的正常生活造成了几乎不可逆的影响，在成年人中，神经元细胞作为永久性细胞，一旦死亡就不能再生。而在缺血损伤后，而成年哺乳动物大脑通过内部神经发生产生的新神经元数量通常仅仅占丢失神经元总数的1%，现阶段，外部移植的神经干细胞疗法面临排斥，肿瘤发生，长期生存困难等问题，迫切需要开发新的方法来再生足够数量的新神经元，以实现脑损伤后的长期功能恢复。

而近年来，越来越多利用神经源性转录因子诱导内源性胶质细胞原位转化为功能性神经元的原位神经再生基因疗法（或称神经元重编程）正在逐渐兴起，这可能为各类神经退行性疾病和脑卒中等患者提供潜在的治疗窗口。考虑到目前该研究从研发早期到临床前仍有很多路要走，本文就其中一种进行简介。

胶质增生是脑损伤后的常见病理过程，涉及胶质细胞的活化以增殖并变得肥大以占据受伤的大脑区域，包括星形胶质细胞、NG2细胞和小胶质细胞在内的神经胶质细胞经历对损伤的反应性反应，以形成防御系统来抵抗微生物和细胞毒素侵入周围组织。然而，一旦被激活，许多反应性胶质细胞将留在损伤部位并分泌神经抑制因子以阻止神经元生长，最终在大脑内部形成胶质瘢痕。

在中风，阿尔兹海默症等神经退行性疾病中这一现象也广泛得到发现。由于许多研究已经证明了跨不同细胞谱系的转分化，将这些胶质细胞转分化为神经元或重编程为神经元母细胞

来自暨南大学和宾大的陈功教授团队发现小鼠脑损伤后，当它们感染编码单一转录因子NeuroD1的逆转录病毒时，包括星形胶质细胞和NG2细胞在内的反应性神经胶质细胞可以重新编程为成年小鼠皮质中的功能性神经元。

研究团队随后又开发了一种基于NeuroD1腺相关病毒(AAV)的基因疗法。根据已经披露的临床前数据表明，在小鼠体内通过基于NeuroD1的基因治疗介导的星形胶质细胞到神经元的转化可以在缺血性损伤模型中有效地再生大量功能性新神经元，并实现啮齿动物运动和认知缺陷的功能性拯救。星形胶质细胞转化为神经元后，运动功能和恐惧记忆测试都有显著改善。

从疗效方面来看，基于AAV nNeuroD1的基因治疗可在损伤的成年小鼠皮层再生141 ± 6.7 个NeuN+细胞/mm²，约占皮层神经元的三分之一，同时保护另外三分之一的受损神经元。

与同样采取单一NeuroD1编码的逆转录病毒进行对比发现，在使用逆转录病毒仅将分裂的反应性神经胶质细胞转化为神经元时，而新转化的神经元将在几周内减少。

相对而言，AAV可以感染分裂和非分裂细胞，AAV系统能够显著增加转化神经元的总数。这表明逆转录病毒能够产生的神经元总数和安全性是有局限的。

同时值得指出的是因为AAV可以感染分裂和非分裂细胞，所以用神经胶质特异性启动子特异性靶向神经胶质细胞变得至关重要。其中高滴度的AAV感染可能导致更高的神经元“渗漏”低滴度将具有更少的“渗漏”，但转化效率也低，从而在特异性和功效之间产生两难选择。

该团队指出，这种治疗方式的优点在于可以提供更长的治疗窗口，从几小时延长到几天、几周甚至几个月。研究发现，在缺血性损伤10天后，成年小鼠皮层中的反应性星形胶质细胞仍然可以有效地转化为功能性神经元，具有显著的组织修复和行为改善。

除了治疗时间窗的显著增加，该团队在生物体内细胞转化技术在中风治疗方面也比传统的细胞疗法有优势。由于应激型神经胶质细胞广泛分布于整个中枢神经系统。无论神经损伤发生在哪里，邻近丢失神经元的局部神经胶质细胞都可以用来产生新的神经元进行替代。这种“就地取材”式的细胞转化法是一种产生用于神经修复的新神经元的经济方法，具有几乎无限的用于再生目的的细胞来源。

而其局限性在于需要依托星形胶质细胞，如果脑卒中损伤过重导致连星形胶质细胞都大量丢失，这则可能需要额外的治疗，首先去减少细胞死亡，从而保存一些神经胶质细胞用于转化目的。例如，对于已经导致大量组织损失的严重损伤，例如在血管收缩肽内皮素-1（ET-1）诱导的缺血性损伤后10周小鼠皮质中的空洞(如下图a)在开始再生过程之前，可能需要首先进行细胞移植来填充孔洞。

而另一个挑战是，如果缺血性损伤涉及多个脑区，如MCAO模型中的皮质、纹状体和海马，则可能需要不同的转录因子在不同脑区产生不同亚型的神经元，以进行有效修复。即使在成功的神经元转换之后，不同大脑区域新生成的神经元是否能够形成正确的连接来取代之前丢失的连接也是一个挑战。虽然在成年小鼠中的临床表明新生神经元能够整合到先前存在的脑回路中，但在人和非人灵长类中这一有效性需要验证，而目前该团队正在非人灵长类中进行研究。

近年来，在阿尔兹海默症，ALS，帕金森等神经退行性疾病中对标对靶的治疗手段似乎并没有看到有硬临床意义上的恢复，而是停留在生物标志物的数据阶段，并不能真正让患者做到恢复。而关于神经再生的治疗可能是更有吸引力和治疗潜力的一种方法。

Guo Z, Zhang L, Wu Z, Chen Y, Wang F, Chen G. In vivo direct reprogramming of reactive glial cells into functional neurons after brain injury and in an Alzheimer's disease model. Cell Stem Cell. 2014 Feb 6;14(2):188-202. doi: 10.1016/j.stem.2013.12.001. Epub 2013 Dec 19. PMID: 24360883; PMCID: PMC3967760.