斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，只需添加四種蛋白質(zhì)，血液中的人體免疫細胞就可以在三周內(nèi)直接轉(zhuǎn)化為功能性神經(jīng)元。
戲劇性的轉(zhuǎn)化不需要細胞首先進入一種叫做多能性的狀態(tài)，而是通過一種叫做轉(zhuǎn)分化的更直接的過程發(fā)生的。
轉(zhuǎn)換效率相對較高——從1毫升血液中產(chǎn)生多達50，000個神經(jīng)元——這種轉(zhuǎn)換可以通過新鮮或預(yù)先冷凍和儲存的血液樣本來實現(xiàn)，這大大增加了研究精神分裂癥和自閉癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的機會。
“血液是最容易獲得的生物樣本之一，”病理學(xué)副教授、斯坦福大學(xué)干細胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)研究所成員Marius Wernig博士說?！皫缀趺恳粋€走進醫(yī)院的病人都會留下血樣，這些血樣通常會被冷凍保存起來，以備日后研究。”這項技術(shù)是一項突破，它使得通過研究大量患者來理解復(fù)雜的疾病過程成為可能。"
描述這一發(fā)現(xiàn)的論文于《美國國家科學(xué)院院刊》年6月4日在線發(fā)表。Vergni是一位資深作家。原博士后研究員田邊浩二博士和研究生陳昂為主要作者。
面臨挑戰(zhàn)
轉(zhuǎn)分化技術(shù)最早是在2010年由Wernig的實驗室開發(fā)的，當(dāng)時他和他的同事證明了他們可以將小鼠皮膚細胞轉(zhuǎn)化為小鼠神經(jīng)元，而無需首先誘導(dǎo)細胞成為多能細胞——這是一個靈活發(fā)育的階段，從這一階段開始，細胞幾乎可以成為任何類型的組織。他們繼續(xù)證明這項技術(shù)也可以用于人類皮膚和肝細胞。
令人震驚的是，在短短幾天內(nèi)將T細胞轉(zhuǎn)化為功能神經(jīng)元的過程如此簡單。
然而，每種方法都面臨挑戰(zhàn)，尤其是對于想要研究遺傳復(fù)雜的精神障礙(如自閉癥或精神分裂癥)的研究人員來說，需要數(shù)百個針對患者的個體化樣本來推斷幾十種或多種形式的相對貢獻。更多疾病相關(guān)突變。
從大量患者中產(chǎn)生誘導(dǎo)多能干細胞既昂貴又費力。此外，獲得皮膚細胞涉及一個侵入性和痛苦的過程，”韋尼格說從數(shù)百名患者中產(chǎn)生誘導(dǎo)多能干細胞的前景令人生畏，這將需要復(fù)雜的重編程過程的自動化。"
雖然皮膚細胞可以直接轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元，但已經(jīng)活檢的皮膚細胞必須首先在實驗室中生長一段時間，直到其數(shù)量增加——這一過程很可能會引入在細胞起源的人身上找不到的基因突變。去拿。
研究人員想知道是否有更簡單有效的方法來產(chǎn)生患者特異性神經(jīng)元。
“有點不可思議”
在這項新的研究中，Wernig和他的同事們把重點放在高度專業(yè)化的免疫細胞上，也就是血液中循環(huán)的T細胞。t細胞通過識別和殺死感染細胞或癌細胞來保護我們免受疾病的侵害。相反，神經(jīng)元是細長的細胞，可以沿其長度傳導(dǎo)電脈沖，使其在細胞間傳遞。然而，盡管這些細胞的形狀、位置和生物任務(wù)有很大不同，研究人員發(fā)現(xiàn)完成任務(wù)的過程出奇地容易。
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