近日,我校中山眼科中心眼科學國家重點實驗室向孟清教授團隊在Nature Communications上發(fā)表了題為“Direct reprogramming of fibroblasts into neural stem cells by single non-neural progenitor transcription factor Ptf1a”的文章(影響因子:12.353,中山眼科中心為第一單位,向孟清教授為最后通訊作者)。

向孟清教授團隊
神經(jīng)干細胞在體內(nèi)可以分化為神經(jīng)元及膠質(zhì)細胞,可以作為理想的移植細胞來源用于治療老年性癡呆、帕金森病、舞蹈癥、青光眼等神經(jīng)退行性疾病,以及脊髓損傷等其它原因引起的各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病。但是,異體的細胞移植會引起免疫排斥等免疫反應,自體的神經(jīng)干細胞又很難分離出來。

Ptf1a直接將體細胞重編程為三能神經(jīng)干細胞的過程及其相關分子變化
通過研究發(fā)現(xiàn),利用單個視網(wǎng)膜轉(zhuǎn)錄因子Ptf1a,可以將小鼠和人的成纖維細胞在體外高效重編程為神經(jīng)干細胞,并揭示了Ptf1a誘導體細胞重編程過程的內(nèi)在分子機制。由于Ptf1a是一個非神經(jīng)前體細胞轉(zhuǎn)錄因子,該發(fā)現(xiàn)顛覆了體細胞重編程為神經(jīng)干細胞需要依賴神經(jīng)前體細胞轉(zhuǎn)錄因子參與的認知。經(jīng)過Ptf1a重編程的神經(jīng)干細胞在體外可以大量傳代擴增,并能在體外及體內(nèi)分化成為具有功能的、各種類型的抑制性及興奮性神經(jīng)元、星型膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞。進一步的研究發(fā)現(xiàn),當把這些誘導神經(jīng)干細胞移植到患有老年癡呆的小鼠模型大腦中,其可以分化并整合到大腦中,和原有的腦細胞形成功能性連接。行為學測試表明,細胞移植可以明顯改善患病小鼠的空間學習及記憶功能。

移植Ptf1a重編程而來的神經(jīng)干細胞可改善老年癡呆病小鼠模型的空間學習及記憶功能
和早期的其它研究相比,Ptf1a的單因子方案更安全、更高效、得到的神經(jīng)干細胞和體內(nèi)的神經(jīng)干細胞更接近,具有諸多優(yōu)點,從而解決了自體神經(jīng)干細胞的來源問題。重編程的神經(jīng)干細胞可以用來作為細胞模型研究疾病的發(fā)病機理,篩選有效的藥物,以及移植治療各種神經(jīng)疾病的細胞來源。這項重要發(fā)現(xiàn)被Nature Communications編委評為干細胞研究進展方面的亮點予以展示。
論文鏈接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6054649/pdf/41467_2018_Article_5209.pdf