皮肤细胞“一步到位”转为神经元

来源:科技日报
2025-03-24 08:47 
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原标题:皮肤细胞“一步到位”转为神经元

细胞类型转换通常需要先将体细胞“重编程”,变成诱导性多能干细胞(iPSC),再将其分化为目标细胞类型。但美国麻省理工学院团队开发出一种简化流程,可绕过干细胞阶段,将皮肤细胞直接转化为神经元。相关两篇研究论文发表于新一期《细胞系统》杂志。

在小鼠细胞实验中,该方法的转化效率高达10∶1,即1个皮肤细胞可生成10个以上神经元。若能在人类细胞中复现,有望大规模培养运动神经元,为脊髓损伤或运动功能障碍患者提供治疗新途径。

约20年前,日本科学家发现,通过导入4种转录因子可将皮肤细胞重编程为iPSC。这种类似胚胎干细胞的细胞可分化为多种细胞类型,但该技术存在耗时且转化不完全的缺点。重编程过程中,细胞容易滞留在中间状态。

此次,团队采用直接转化策略,无需通过iPSC阶段,而是从体细胞“一步到位”变成运动神经元。优化的转化方案仅需3种转录因子(NGN2、ISL1和LHX3)配合两种促进细胞增殖的基因(编码p53DD和突变型HRAS的基因),即可实现皮肤细胞向运动神经元的高效转化。

如果在高水平表达转录因子的同时细胞未处于增殖状态,重编程效率会非常低,而高增殖活性的细胞更容易接受转化信号。这类似于细胞被预先激活进入转化预备状态,从而更高效地响应转录因子的作用。

团队测试了3种病毒载体,发现逆转录病毒转化效率最高。同时,降低细胞培养密度可显著提升运动神经元产量。该优化流程在小鼠细胞中仅需2周,神经元产量超过10倍。

两周后观察显示,大量神经元成功存活并形成神经连接。体外培养实验也表明,这些细胞具有可测量的电生理活性和钙信号传导能力,显示出通信潜力。(记者张佳欣)

【责任编辑:张瑨瑄】
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