人类血细胞向功能神经元的转化

斯坦福大学医学院的研究人员发现，只需添加四种蛋白质，血液中的人体免疫细胞就可以在三周内直接转化为功能性神经元。

戏剧性的转化不需要细胞首先进入一种叫做多能性的状态，而是通过一种叫做转分化的更直接的过程发生的。

转换效率相对较高——从1毫升血液中产生多达50，000个神经元——这种转换可以通过新鲜或预先冷冻和储存的血液样本来实现，这大大增加了研究精神分裂症和自闭症等神经系统疾病的机会。

“血液是最容易获得的生物样本之一，”病理学副教授、斯坦福大学干细胞生物学和再生医学研究所成员Marius Wernig博士说。“几乎每一个走进医院的病人都会留下血样，这些血样通常会被冷冻保存起来，以备日后研究。”这项技术是一项突破，它使得通过研究大量患者来理解复杂的疾病过程成为可能。"

描述这一发现的论文于《美国国家科学院院刊》年6月4日在线发表。Vergni是一位资深作家。原博士后研究员田边浩二博士和研究生陈昂为主要作者。

面临挑战

转分化技术最早是在2010年由Wernig的实验室开发的，当时他和他的同事证明了他们可以将小鼠皮肤细胞转化为小鼠神经元，而无需首先诱导细胞成为多能细胞——这是一个灵活发育的阶段，从这一阶段开始，细胞几乎可以成为任何类型的组织。他们继续证明这项技术也可以用于人类皮肤和肝细胞。

令人震惊的是，在短短几天内将T细胞转化为功能神经元的过程如此简单。

然而，每种方法都面临挑战，尤其是对于想要研究遗传复杂的精神障碍(如自闭症或精神分裂症)的研究人员来说，需要数百个针对患者的个体化样本来推断几十种或多种形式的相对贡献。更多疾病相关突变。

从大量患者中产生诱导多能干细胞既昂贵又费力。此外，获得皮肤细胞涉及一个侵入性和痛苦的过程，”韦尼格说从数百名患者中产生诱导多能干细胞的前景令人生畏，这将需要复杂的重编程过程的自动化。"

虽然皮肤细胞可以直接转化为神经元，但已经活检的皮肤细胞必须首先在实验室中生长一段时间，直到其数量增加——这一过程很可能会引入在细胞起源的人身上找不到的基因突变。去拿。

研究人员想知道是否有更简单有效的方法来产生患者特异性神经元。

“有点不可思议”

在这项新的研究中，Wernig和他的同事们把重点放在高度专业化的免疫细胞上，也就是血液中循环的T细胞。t细胞通过识别和杀死感染细胞或癌细胞来保护我们免受疾病的侵害。相反，神经元是细长的细胞，可以沿其长度传导电脉冲，使其在细胞间传递。然而，尽管这些细胞的形状、位置和生物任务有很大不同，研究人员发现完成任务的过程出奇地容易。

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