賓夕法尼亞州立大學(xué)（Pennsylvania State University）的科學(xué)家們通過使用四個小分子的組合將神經(jīng)膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化為功能神經(jīng)元。該論文現(xiàn)在刊登在《干細胞報告》（Stem Cell Reports）雜志上。新的神經(jīng)元也顯示出像正常腦細胞一樣工作的能力。他們形成網(wǎng)絡(luò)，并利用電信號和化學(xué)信號相互交流。
損傷后神經(jīng)膠質(zhì)細胞增生
資深研究作者Gong Chen是賓夕法尼亞州立大學(xué)的生物學(xué)教授，他解釋說，當(dāng)大腦組織受損時，神經(jīng)元不會再生。
“相反，”他補充道，“神經(jīng)膠質(zhì)細胞聚集在受損的腦組織周圍，在腦損傷后可以增殖?！?/p>
在他們的研究論文中，他和他的團隊解釋了膠質(zhì)細胞是如何形成疤痕來保護神經(jīng)元免受進一步傷害的。
然而，由于膠質(zhì)疤痕的持續(xù)存在，它們也阻礙了新神經(jīng)元的生長和它們之間信號的傳遞。
研究作者指出，以往通過去除膠質(zhì)疤痕來恢復(fù)神經(jīng)元再生的嘗試“有限成功”。
Prof. Chen認為，“恢復(fù)失去的神經(jīng)元功能的最好方法”是從靠近死亡神經(jīng)元的膠質(zhì)細胞中產(chǎn)生新的神經(jīng)元。
將星形膠質(zhì)細胞重新編程為神經(jīng)元
Prof. Chen和他的團隊測試了幾百種藥物組合后，成功地使用四種分子組合（DAPT、CHIR99021、SB431542和LDN193189）讓星形膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化為功能神經(jīng)元，星形膠質(zhì)細胞是人類神經(jīng)膠質(zhì)細胞中的一種。
實驗中藥物促成的神經(jīng)元在培養(yǎng)皿中存活了7個多月，互相之間形成了牢固的網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)元之間可以互通化學(xué)和電子信號，與大腦中正常神經(jīng)元的工作方式一樣。實驗中細胞轉(zhuǎn)化率達到了70%。
研究者們利用三種藥物分子也實現(xiàn)了細胞向神經(jīng)元的轉(zhuǎn)化，但轉(zhuǎn)化率下降了約20%。另外利用一種藥物分子的實驗沒能實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化。
基因療法的簡單替代品
Prof. Chen和他的團隊已經(jīng)研究神經(jīng)元再生一段時間了。在轉(zhuǎn)向化學(xué)重編程之前，他們已經(jīng)進行了基因治療的實驗。
然而，他們得出的結(jié)論是，一種基因治療方法，每人大約花費50萬美元，太貴了。此外，基因治療的提供需要先進的技術(shù)和專業(yè)知識。而最新研究中的這種方法，可以將合成藥物分子制成藥丸。
Prof. Chen 說：“我的最終夢想是開發(fā)一個簡單的給藥系統(tǒng)，像一顆藥丸，可以幫助世界各地的中風(fēng)和阿爾茨海默病患者再生新的神經(jīng)元，恢復(fù)他們失去的學(xué)習(xí)和記憶能力。”
研究者們坦承，這種藥物離投入臨床還有不少技術(shù)難點要解決。他們也在研究其可能的副作用，確保制成安全的藥物。
參考文獻
Chemical Conversion of Human Fetal Astrocytes into Neurons through Modulation of Multiple Signaling Pathways
DOI:https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2019.01.003
https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(19)30004-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS2213671119300049%3Fshowall%3Dtrue
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