來自德國波恩大學(xué)的研究人員成功將小鼠成纖維細(xì)胞直接轉(zhuǎn)變?yōu)榱松窠?jīng)干細(xì)胞，并證實這些干細(xì)胞能夠再生成和轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N類型的大腦細(xì)胞。相關(guān)研究成果發(fā)表在3月22日的《細(xì)胞干細(xì)胞》（Cell stem cell）雜志上。

到目前為止，研究人員只能在已*發(fā)育或僅具有有限分裂能力的腦細(xì)胞中進(jìn)行重編程。2011年7月，波恩大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)表論文稱他們開發(fā)了一種新的重編程技術(shù)。在新研究中，他們借助這一技術(shù)將普通的體細(xì)胞誘導(dǎo)生成了不成熟且具有無限分裂能力的神經(jīng)干細(xì)胞。
2006年，來自日本的干細(xì)胞研究人員山中伸彌（Shinya Yamanaka）教授及研究團(tuán)隊將來自小鼠的結(jié)締組織細(xì)胞誘導(dǎo)生成了干細(xì)胞，并證實這些細(xì)胞能夠分化為身體內(nèi)的所有細(xì)胞類型。這種誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）是通過重編程進(jìn)入到胚胎期而形成的。這一成果獲得了科學(xué)界的高度注目。如果利用一般的體細(xì)胞就可以生成大量想要的干細(xì)胞，毫無疑問具有醫(yī)學(xué)發(fā)展和藥物研究極大的潛力。現(xiàn)在來自波恩大學(xué)的科學(xué)家們組成的研究小組在小鼠模型中對這種方法進(jìn)行了改進(jìn)。

來自波恩大學(xué)再生神經(jīng)生物學(xué)研究所的Frank Edenhofer與他的同事們選擇了小鼠的成纖維細(xì)胞作為初始材料。就像山中伸彌一樣，他們用四種基因的組合啟動了轉(zhuǎn)換。“然而我們的目標(biāo)是生成神經(jīng)干細(xì)胞或大腦干細(xì)胞，而非多能iPS萬用細(xì)胞，”Edenhofer說。這些被稱作成體干細(xì)胞的細(xì)胞能夠形成典型的神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞，神經(jīng)元、少突神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞。
“Oct4”基因是中心調(diào)控因子“Oct4”基因是一個關(guān)鍵的調(diào)控因子。zui初，Oct4是成纖維細(xì)胞重編程的預(yù)備條件。然而后來，Oct4似乎阻礙了非穩(wěn)定細(xì)胞形成大腦干細(xì)胞。在重編程iPS細(xì)胞的過程中這一因子在很長的一段時間內(nèi)處于啟動狀態(tài)，然而波恩大學(xué)的研究人員卻利用特殊的技術(shù)使得該因子只激活數(shù)日。“如果這一分子開關(guān)僅在有限的一段時間內(nèi)觸發(fā)，就可以直接獲得大腦干細(xì)胞，即我們稱之為的誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞（iNS cells）。Oct4激活了這一過程，使得細(xì)胞失去穩(wěn)定性，清除掉Oct4就可以獲得直接重編程。不過我們?nèi)孕枰治鲞@一細(xì)胞轉(zhuǎn)化的確切機(jī)制。”Edenhofer說。
研究人員開發(fā)的這條重編程細(xì)胞的新方法相比于iPS細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞更快速更安全。“因為我們減少了將細(xì)胞重編程經(jīng)過胚胎階段的過程，相比于過去生成iPS細(xì)胞的技術(shù)我們的新方法要快2-3倍，”Edenhofer強(qiáng)調(diào)。因此，涉及的工作和成本也低得多。此外，新技術(shù)還顯著降低了形成腫瘤的風(fēng)險。與其他方法相比，新技術(shù)的突出之處在于生成的神經(jīng)細(xì)胞幾乎可以無限度的擴(kuò)增。

腫瘤形成低風(fēng)險和無限自我更新能力
低腫瘤形成風(fēng)險非常重要，因為在遙遠(yuǎn)的未來，科學(xué)家們將用神經(jīng)細(xì)胞來置換神經(jīng)系統(tǒng)的缺陷細(xì)胞。大量的科學(xué)團(tuán)體都構(gòu)想zui終能構(gòu)建出來源皮膚或發(fā)根細(xì)胞的成體干細(xì)胞，將它們進(jìn)一步分化用于醫(yī)療，zui后將它們移植到損傷部位。“不過在此之前還有一段很長的路要走，”Edenhofer說?，F(xiàn)在科學(xué)家們迫切需要的是獲得來自患者的大腦干細(xì)胞，利用它們來研究多種神經(jīng)退行性疾病，并在培養(yǎng)皿中進(jìn)行藥物測試。“我們的研究工作為提供無限數(shù)量的患者自身細(xì)胞打下了基礎(chǔ)。當(dāng)前的研究還只是初步在小鼠中開展。我們現(xiàn)在極其渴望看到這些結(jié)果是否也能適用于人類，””Edenhofer說。

來源：生物通