生物通報(bào)道：來自斯坦福大學(xué)的Marius Wernig是干細(xì)胞轉(zhuǎn)分化（transdifferentiation）研究領(lǐng)域的大師，他領(lǐng)導(dǎo)的研究組在將體細(xì)胞誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變成另外一種細(xì)胞研究方面獲得了許多重要的成果，近期這一研究組又接連在Nature，Cell Stem Cell雜志上發(fā)表文章，實(shí)現(xiàn)了將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)換成神經(jīng)元，肝細(xì)胞轉(zhuǎn)分化成功能性神經(jīng)元。

轉(zhuǎn)分化是指一種類型的分化細(xì)胞轉(zhuǎn)變成另一種類型的分化細(xì)胞的技術(shù)，如水母橫紋肌細(xì)胞經(jīng)轉(zhuǎn)分化可形成神經(jīng)細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、上皮細(xì)胞，甚至可形成刺細(xì)胞。這一技術(shù)能繞開了iPS——誘導(dǎo)多能干細(xì)胞于2007年誕生，這標(biāo)志著干細(xì)胞科學(xué)研究進(jìn)入一個(gè)新紀(jì)元，干細(xì)胞研究將不再自動(dòng)關(guān)聯(lián)到備受爭議的胚細(xì)胞上。盡管這項(xiàng)技術(shù)從那以后得到改進(jìn)，但是使用誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞仍面臨著諸多障礙。例如，一個(gè)主要弊端就是一些在重編細(xì)胞過程中起到重要作用的蛋白質(zhì)可能造成腫瘤。

去年Wernig研究組其實(shí)就已經(jīng)在嚙齒類動(dòng)物皮膚細(xì)胞中實(shí)現(xiàn)了將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)換成神經(jīng)元這一轉(zhuǎn)換，但是今年他們?cè)贜ature上發(fā)表的文章則宣告了人類皮膚細(xì)胞的成功轉(zhuǎn)換。

此次研究中，研究人員在原有的三個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基礎(chǔ)上，添加了一個(gè)螺旋環(huán)螺旋轉(zhuǎn)錄因子NeuroD1，成功地將人類胚胎及新生兒的皮膚纖維細(xì)胞成功地誘導(dǎo)為功能性神經(jīng)細(xì)胞。這些細(xì)胞不僅顯示典型的神經(jīng)元形態(tài)，表達(dá)多種神經(jīng)元標(biāo)志蛋白。并且能夠產(chǎn)生動(dòng)作電位。當(dāng)研究人員將這些神經(jīng)細(xì)胞與原代小鼠皮質(zhì)神經(jīng)元進(jìn)行共培養(yǎng)時(shí)，證實(shí)它們能夠形成神經(jīng)突觸并傳到信號(hào)。

不過這項(xiàng)研究也顯示了轉(zhuǎn)分化的一些問題，比如這一轉(zhuǎn)換的效率似乎相當(dāng)?shù)停挥屑s2%到4%的皮膚細(xì)胞成功轉(zhuǎn)換為有功能的神經(jīng)元，其次就是幾乎所有的轉(zhuǎn)換的細(xì)胞好像只對(duì)活躍于人體的約100個(gè)神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)中的一個(gè)有反應(yīng)。

另外一篇文章中，Wernig研究組完成了將終末分化肝細(xì)胞轉(zhuǎn)分化成功能性神經(jīng)元的轉(zhuǎn)分化。近期的研究顯示小鼠和人類的成纖維細(xì)胞能轉(zhuǎn)分化成神經(jīng)細(xì)胞，但是成纖維細(xì)胞是異質(zhì)性的間充質(zhì)祖細(xì)胞，可能本身就包含有神經(jīng)細(xì)胞系，或者其它原始細(xì)胞。

在這篇文章中，研究人員完成了將終末分化肝細(xì)胞轉(zhuǎn)分化成功能性神經(jīng)元的轉(zhuǎn)分化，而且更重要的是，他們通過單細(xì)胞，和全基因組表達(dá)分析，證明了這些細(xì)胞不僅誘導(dǎo)產(chǎn)生了神經(jīng)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組，而且沉默了原有轉(zhuǎn)錄組。

這些轉(zhuǎn)分化研究的進(jìn)展都有助于未來干細(xì)胞的進(jìn)一步深入分析，以及相關(guān)臨床醫(yī)學(xué)的應(yīng)用。