重大技術突破:血液細胞可以直接轉化成功能神經元
細胞改變生命
Stem Cells Change Lives
編輯、排版 /ICT小編
文字/IBS實驗室資深細胞培養師董健伸
神經元,又稱神經細胞,是構成神經系統結構和功能的基本單位。神經系統的疾病多是由於神經細胞出了問題。
血液是最容易獲得的,之前科學家要把血液中的白細胞轉換成特定功能的細胞,都要先把白細胞進行轉基因,將其轉換成誘導多能幹細胞(iPS細胞),再經過誘導才可以轉換成特定功能的細胞,比如神經元細胞。
近日,有了新方法,不用通過轉基因,血細胞就直接變成神經元。更重要的一點是:即使是凍存的血液也可以轉換成神經元。
而且這只是第一步,以後可能還會有更多的進展。在不遠的將來,臍帶血必會有更多的用途,使用起來更加安全、方便。
最近,美國斯坦福大學醫學院的研究人員發現在僅加入4種蛋白在經過大約3周,就能夠在實驗室中將人血液中的白細胞直接轉化為功能性的神經元。
這種顯著的轉化並不需要這些白細胞首先進入多能性的狀態,相反是通過一種更加直接的被稱作轉分化的過程發生的。
這種轉換髮生的效率相對較高, 1毫升血液可產生多達50000個神經元,並且不論是使用新鮮血液樣品還是之前冷凍和儲存的血液樣品都可實現。
斯坦福大學幹細胞生物學與再生醫學研究所成員、病理學副教授Marius Wernig博士說,「血液是最容易獲得的生物樣品之一。
幾乎每名進入醫院的患者都會留下血液樣品,並且這些樣品經常是凍存的,以便用於未來的研究。這種技術是一種突破,這為通過研究大量患者了解複雜的疾病過程提供了可能。」
不過由此形成的人神經元並不是完美的。它們缺乏彼此之間形成成熟突觸的能力。但是,它們能夠執行神經元的主要基礎功能,而且Wernig和他的同事們希望他們在未來將能夠進一步優化這種技術。
看到這裡,沒學醫的朋友們可能還是覺得有點兒看不懂:這種技術到底有什麼臨床應用價值呢?
通過這種技術,可以從血液中的白細胞生產出大量的神經細胞,就可以治療許多種神經系統的疾病。
比如說,如果我們想治療帕金森氏病,我們就可以用這個技術來生產大量的多巴胺能神經元,然後移植到患者的大腦中。
如果我們想治療老年痴呆,那我們就可以用它來生產防止大腦皮層的神經元死亡的神經營養細胞…
這下你就明白這種技術有多麼重要了吧!
參考資料:
Koji Tanabe, Cheen Euong Ang, Soham Chanda et al. Transdifferentiation of human adult peripheral blood T cells into neurons. PNAS, Published online:June 4, 2018, doi:10.1073/pnas.1720273115
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