Xiang-Dong Fu 博士在他的整個(gè)職業(yè)生涯中從未對(duì)某件事如此興奮。他長(zhǎng)期研究 RNA 的基本生物學(xué)，RNA 是 DNA 的遺傳表親，以及與之結(jié)合的蛋白質(zhì)。但一個(gè)發(fā)現(xiàn)讓傅立葉進(jìn)入了一個(gè)全新的領(lǐng)域：神經(jīng)科學(xué)。
幾十年來(lái)，F(xiàn)u 和他在加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的團(tuán)隊(duì)研究了一種名為 PTB 的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)以結(jié)合 RNA 并影響細(xì)胞中哪些基因“開(kāi)啟”或“關(guān)閉”而聞名。為了研究像 PTB 這樣的蛋白質(zhì)的作用，科學(xué)家們經(jīng)常操縱細(xì)胞來(lái)減少這種蛋白質(zhì)的數(shù)量，然后觀察會(huì)發(fā)生什么。
幾年前，在 Fu 實(shí)驗(yàn)室工作的一名博士后研究員采用了這種方法，使用一種稱為 siRNA 的技術(shù)來(lái)沉默結(jié)締組織細(xì)胞(稱為成纖維細(xì)胞)中的 PTB 基因。但這是一個(gè)需要反復(fù)執(zhí)行的繁瑣過(guò)程。他厭倦了它并說(shuō)服 Fu 他們應(yīng)該使用不同的技術(shù)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)永久缺乏 PTB 的穩(wěn)定細(xì)胞系。起初，博士后也對(duì)此表示抱怨，因?yàn)樗辜?xì)胞生長(zhǎng)如此緩慢。
但幾周后他注意到了一些奇怪的事情——只剩下很少的成纖維細(xì)胞。幾乎整個(gè)盤子都充滿了神經(jīng)元。
通過(guò)這種偶然的方式，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)僅抑制或刪除一個(gè)基因，即編碼 PTB 的基因，可以將幾種類型的小鼠細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元。
最近，F(xiàn)u 和他實(shí)驗(yàn)室的另一位博士后研究員 Hao Qian 博士將這一發(fā)現(xiàn)向前推進(jìn)了步，將其應(yīng)用于有朝一日可能成為帕金森病和其他神經(jīng)退行性疾病的新治療方法。僅在小鼠中抑制 PTB 的單一治療將天然星形膠質(zhì)細(xì)胞(大腦的星形支持細(xì)胞)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺的神經(jīng)元。結(jié)果，小鼠的帕金森病癥狀消失了。
該研究于 2020 年 6 月 24 日發(fā)表在《自然》雜志上。
“世界各地的研究人員已經(jīng)嘗試了許多方法在實(shí)驗(yàn)室中使用干細(xì)胞和其他方法來(lái)生成神經(jīng)元，因此我們可以更好地研究它們，并用它們來(lái)替代神經(jīng)退行性疾病中丟失的神經(jīng)元，”Fu 說(shuō)，他是加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院細(xì)胞與分子醫(yī)學(xué)系杰出教授。“我們能夠以如此相對(duì)簡(jiǎn)單的方式產(chǎn)生如此多的神經(jīng)元這一事實(shí)令人大吃一驚。”
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