新技术直接将皮肤细胞转化为可增殖的少突胶质细胞祖细胞
在一项新的研究中,来自美国凯斯西储大学医学院的研究人员开发出一种技术从而能够直接将皮肤细胞转化为在患有多发性硬化症(multiple sclerosis)、大脑性麻痹(cerebral palsy)和其他髓鞘疾病的病人体内遭受破坏的脑细胞.相关研究于2013年4月14日在线发表在Nature Biotechnology期刊上,论文标题为"Transcription factor–mediated reprogramming of fibroblasts to expandable, myelinogenic oligodendrocyte progenitor cells".
如今,这一研究突破使得科学家们按照需要生产成髓鞘细胞(myelinating cell),从而提供一种至关重要的绝缘性髓鞘来保护神经元和传递大脑信号到身体其他部分.在患有多发性硬化症、大脑性麻痹和罕见性的被称作脑白质营养不良(leukodystrophy)的遗传疾病的病人体内,成髓鞘细胞被摧毁,并且不能被替换.
这种新技术涉及直接将成纤维细胞---在皮肤和大多数器官中大量存在的结构性细胞---转化为负责给大脑中神经元添加髓鞘的少突胶质细胞.
论文通信作者、凯斯西储大学医学院遗传学与基因组科学助理教授Paul Tesar博士解释道,"这就是细胞炼金术.我们能够获得一种容易提取的数量丰富的细胞,然后将完全改变它的身份而变成一种高度有价值的细胞用于治疗."
在一种被称作细胞重编程的过程中,研究人员操纵了三种自然存在的蛋白的水平而将成纤维细胞诱导为少突胶质细胞祖细胞(oligodendrocyte progenitor cells, OPCs).
在这项新的研究中,在论文共同第一作者Fadi Najm和Angela Lager的领导下,研究人员快速地产生几十亿个这些诱导性OPCs(induced OPCs, iOPCs).更为重要的是,他们证实当移植到小鼠体内时,iOPCs能够再生出新的髓鞘来包被在神经周围,这一结果表明这种技术有望被用来治疗人类髓鞘疾病.
在此之前,OPCs和少突胶质细胞只能够从胎儿组织或诱导性干细胞中获得.这些方法的确比较重要,但是它们的应用一直受到限制.
论文共同作者Robert Miller博士解释道,"由于不能够快速地产生安全的和有效的功能性少突胶质细胞来源,髓鞘修复领域进展一直较为缓慢.利用这种新技术就可以快速和精简地直接产生功能性的产生髓鞘的细胞."
在这项初步研究中,研究人员使用小鼠细胞开展研究.接下来的关键性一步就是在实验室环境中证实利用人细胞也是可行的和安全的.如果取得成功的话,这种技术可能被广泛地用来治疗人类髓鞘疾病.
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