科学家利用单个转录因子将皮肤细胞直接变成脑细胞

来自美国格拉德斯通研究所的研究人员首次利用单个转录因子将皮肤细胞转化为脑细胞，并且它还能够独自发展为一个相互连接的功能性脑细胞网络。科学家们期待这样的细胞转化可能导致人们开发出更好的神经退行性疾病模型来测试药物。

    在这项于6月7日在线发表在Cell Stem Cell期刊上的研究中，来自格拉德斯通研究所研究员Yadong Huang博士实验室的研究人员描述了他们如何导入单个基因Sox2到小鼠和人皮肤细胞中。几天之内，这些皮肤细胞转变为早期阶段的脑干细胞(brain stem cell)，也被称作诱导性神经干细胞(induced neural stem cells, iNSCs)。这种iNSCs开始自我更新，很快就成熟为能够传递电信号的神经元。在一个月内，这些神经元就已形成神经网络。

    Huang博士说，“许多候选药物---特别是那些用来治疗神经退行性疾病的药物---在临床试验中都失败了，这是因为当前的疾病模型不能准确地预测药物对人大脑产生的影响。将皮肤细胞进行重编程而产生的人神经元可能有助于评估这些药物的疗效和安全性，因而降低与人临床试验相关的风险和资源消耗。”

    2007年，山中伸弥博士利用4种转录因子将成体皮肤细胞转变为类似胚胎干细胞那样发挥作用的细胞，即诱导性多能干细胞(iPSC)。这些iPSCs像胚胎干细胞那样，能够产生体内几乎所有类型的细胞。2011年，格拉德斯通研究所高级研究员Sheng Ding博士报道他利用小分子和转录因子的组合来将皮肤细胞直接转变为神经干细胞。如今，Huang博士采取一种新的策略：利用一种转录因子Sox2直接将一种细胞类型转变为另一种细胞类型，并且不用经历产生iPSC的阶段，从而能够避免iPSCs在用于替换或修复受损器官或组织时可能产生肿瘤的潜在危险。