在美国,约有540万人受老年痴呆症影响,目前仍没有合适的药物可用于治疗这种衰竭性疾病.
来自格莱斯顿学院科学家发现皮肤细胞的单个遗传因子的改变可以使其转化成具有自己功能网络的脑细胞.该发现为精神方面的疾病的治疗开启了一扇大门,科学家希望通过这种细胞的转化或重编程得到一种针对老年痴呆症的更好的药物测试模式.该研究成果刊登在Cell Stem Cell杂志社上,详细描述了他们是如何将一个叫做Sox2的基因导入到小鼠与人类的皮肤细胞中,而这些细胞在几天内就可以转化成大脑的诱导型神经干细胞（iNSC）.这些iNSC开始自我更新,瞬间成熟变成可传递信号的神经元.在一个月的时间内,这些神经元就会形成神经网络.
“许多用于神经性疾病治疗的候选药物在临床试验中都没有产生预期的效果,因为到目前为止还没有一个模型能准确地预测这些药物对人类大脑的影响.”Dr.Huang说,“利用皮肤细胞所产生的人类神经元可以用于评估这些药物的有效性与安全性,从而减少人体试验所带来的风险.”
Dr.Huang的发现是团队合作的结果.早在2007年,Dr.Ymanaka利用4种遗传因子来尝试将皮肤细胞转化成类似于胚胎干细胞的一种细胞,这种细胞又叫做诱导型多功能性干细胞（iPS）.
作为iPS细胞,它们能在人体内转化成任何类型的细胞.直到上一年,来自格莱斯顿学院的博士生Sheng Ding报道了他能通过改变一些小分子及遗传因子来实现皮肤细胞向神经干细胞的转变.今天,Dr.Huang做了新的尝试,他利用单个遗传因子Sox2的改变来实现细胞类型的直接改变,跳过了先形成iPS的中间步骤.这可以避免iPS细胞转化成肿瘤细胞的风险.
“我们希望了解这些移植到小鼠大脑中的再生性神经元能否导致肿瘤的生长,”本论文的主要作者之一Karen Ring说,“我们发现这些细胞全部整合到小鼠的大脑中却没有引发肿瘤细胞的产生.”
该研究揭示了Sox2作为一个主调控因子控制着神经干细胞的一致性.在未来的日子里,Dr.Huang及其研究组希望能鉴定到类似的调控因子来指导特异性神经前体细胞及神经元亚型的形成.
“如果能地找到哪一个基因控制着不同神经元类型的形成,我们就可以利用体外培养技术,用皮肤细胞来生产神经元.之后我们就可以用药物处理这些不同类型的神经元,从而了解这些药物对它们的影响.这为神经性疾病治疗药物的开发提供了快速通道.”
