科學(xué)家們一直在嘗試開發(fā)治療神經(jīng)變性疾病的新型療法，但目前他們并不能在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)并且促進(jìn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的生長，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元能夠驅(qū)動(dòng)肌肉收縮，而且其損傷往往是引發(fā)多種嚴(yán)重疾病的原因，比如肌萎縮側(cè)索硬化、脊髓性肌萎縮等，所有這些疾病最終都會(huì)引發(fā)患者癱瘓并且過早死亡。

圖片來源：Daniel Abernathy

近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Cell Stem Cell上的研究報(bào)告中，來自華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員通過研究將來自健康成年人機(jī)體中的皮膚細(xì)胞直接成功轉(zhuǎn)化成了運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，而且并不需要經(jīng)過干細(xì)胞狀態(tài)。這種新型技術(shù)能夠幫助研究者實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元進(jìn)行研究，并不像通常所研究的小鼠運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元那樣，研究人員無法對(duì)人體的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元取樣進(jìn)行研究。

當(dāng)研究人員制造出多能干細(xì)胞時(shí)就能夠避免干細(xì)胞狀態(tài)，從而就能夠消除人們的倫理擔(dān)憂，多能干細(xì)胞類似于胚胎干細(xì)胞，其也能夠轉(zhuǎn)化成為多種類型的細(xì)胞；更重要的是，避免干細(xì)胞狀態(tài)也能夠促進(jìn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元維持最原始皮膚細(xì)胞的“年齡”。當(dāng)研究不同年齡段患者的神經(jīng)變性疾病時(shí)，能夠維持運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元細(xì)胞的實(shí)足年齡非常關(guān)鍵。

研究者Andrew S.Yoo博士說道，這項(xiàng)研究中，我們利用來自20出頭至60多歲的健康成年人機(jī)體中的皮膚細(xì)胞進(jìn)行研究，隨后揭示了小RNA分子如何同其它轉(zhuǎn)錄因子聯(lián)合使用來幫助制造特殊類型的神經(jīng)元，比如運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元等；未來我們還將會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元障礙的患者機(jī)體中的皮膚細(xì)胞進(jìn)行研究。研究者將人類皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為其它類型細(xì)胞（比如神經(jīng)元）的能力或許能夠幫助他們?cè)鰪?qiáng)對(duì)多種神經(jīng)變性疾病發(fā)病機(jī)制的理解，同時(shí)還能夠幫助開發(fā)新型療法來愈合受損傷的組織和器官等，這一研究領(lǐng)域稱之為再生醫(yī)學(xué)。

為了將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，研究者將皮膚細(xì)胞暴露于大腦中高水平的分子信號(hào)中，此前研究中，研究者Yoo及同事通過研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)暴露于兩種短片段RNA分子中時(shí)就能夠?qū)⑷祟惼つw細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為神經(jīng)元，這兩種microRNAs分子（miR-9和miR-124）主要參與細(xì)胞中遺傳物質(zhì)的重新包裝。文章中，研究人員對(duì)這種重新包裝的過程進(jìn)行了精細(xì)化地分析，清楚闡明了人類機(jī)體皮膚細(xì)胞如何被重編程為通用的神經(jīng)元細(xì)胞，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成為特殊類型的神經(jīng)元。

研究者發(fā)現(xiàn)了參與該過程的基因，但該基因一直會(huì)保持失活狀態(tài)直到形成正確的分子組合；當(dāng)研究人員對(duì)多個(gè)組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究后，他們發(fā)現(xiàn)，將轉(zhuǎn)錄因子ISL1和LHX3信號(hào)加入到混合物中后就能夠在大約30天時(shí)間內(nèi)將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元細(xì)胞。miR-9和miR-124以及轉(zhuǎn)錄因子ISL1和LHX3組合到一起后就能夠抑制制造皮膚組織的遺傳指令，轉(zhuǎn)而激活制造運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的遺傳指令。

研究者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)暴露于相同的兩種microRNAs（miR-9和miR-124）以及不同的轉(zhuǎn)錄因子混合物后就能夠?qū)⑵つw細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為不同類型的神經(jīng)元細(xì)胞，在這種情況下，皮膚細(xì)胞就會(huì)轉(zhuǎn)變成為紋狀體中型多棘神經(jīng)元，這種神經(jīng)元細(xì)胞在亨廷頓氏癥患者機(jī)體中會(huì)被影響，而亨廷頓氏癥是一種致死性的遺傳障礙，其會(huì)引發(fā)中年人出現(xiàn)不自覺的肌肉運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知衰退等癥狀。

這項(xiàng)研究中，研究人員通過研究成功地將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，后期研究中他們還將對(duì)死亡患者所捐獻(xiàn)的神經(jīng)元樣本組織進(jìn)行研究來確定到底是哪些細(xì)胞能夠模擬人類機(jī)體中天生的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元。

原標(biāo)題：Cell Stem Cell：重大突破！科學(xué)家將人類皮膚細(xì)胞直接成功轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元細(xì)胞