中美学者Cell子刊细胞重编程突破性成果

　　2016年10月14日讯 近期，美国德州大学（UT）西南医学中心的研究人员，成功地提高了成年哺乳动物脊髓中成熟神经细胞的再生，这一成就将来有望可以转化为改良的疗法用于脊髓损伤患者。相关研究结果发表在10月11日的《Cell Reports》杂志。

　　本文资深作者、UT西南医学中心的分子生物学副教授张纯理（音译，Chun-Li Zhang）博士指出：“本研究为脊髓损伤再生医学的研究奠定了基础。我们在涉及再生过程的一个通路中，发现了一个关键的分子和细胞检查点，可能用来促进脊髓损伤后的神经细胞再生。”第二军医大学的苏志达博士也是本文共同通讯作者。

　　张博士警告说，这项研究是在小鼠中开展的，仍然处于早期的实验阶段，并没有为临床转化做好准备。本文第一作者、张博士实验室的博士后王磊磊（音译，Lei-Lei Wang）博士毕业于武汉大学，她指出：“脊髓损伤可能是致命的，也可能导致严重的残疾。许多幸存者经受了瘫痪、生活质量降低、巨大的财政和情感负担。”

　　脊髓损伤可导致不可逆的神经网络损伤，并伴有瘢痕形成，最终会损害运动和感觉功能。张博士说，这些预后结果的产生是因为，成人脊髓修复受损的神经元以帮助愈合的能力很有限。

　　张博士的实验室专注于神经胶质细胞--中枢神经系统中最丰富的非神经元细胞类型。神经胶质细胞可支持脊髓中的神经细胞，并在损伤后形成瘢痕组织。在2013年和2014年，张纯理的实验室通过引入转录因子，促进成人神经胶质细胞转化为更原始的干细胞样状态，然后诱导它们发育为成人神经细胞，在小鼠大脑和脊髓中制备了新的神经细胞（相关阅读：华人学者Nature子刊发布细胞重编程突破性成果）。这个过程所产生的新脊髓神经细胞的数量较低，但是，却带领研究人员专注于寻找提高成人神经元产量的方法。

　　在一个两步骤的过程中，研究人员首先抑制了p53-p21蛋白通路的一部分，这个通路是神经胶质细胞重编程为更原始的干细胞样细胞类型（可能变成神经细胞）的一个障碍。虽然这种抑制被成功解除，但是许多细胞未能推进到干细胞样的阶段。在第二个步骤中，研究人员对小鼠进行了筛选，以寻找可以提高发育为成人神经元的干细胞样细胞的数量。张博士说，他们发现是两个生长因子--BDNF和Noggin，可实现这个目标。使用这种方法，研究人员使新成熟的神经元的数量增加了十倍。

　　张博士说：“沉默p53-p21通路，可产生祖（干细胞样）细胞，但只有少数是成熟的。当添加两个生长因子时，这些成熟祖细胞的数量翻了数万倍。”他补充说，通过进一步寻找神经细胞交流中普遍存在的生物标志物，我们发现，新的神经元可能形成网络。

　　他说：“因为p53的活化被认为可保护细胞免于增殖失控，如癌症，所以我们随访了一些种小鼠，它们的p53通路暂时失活15个月，我们没有在脊髓中观察到任何癌症风险的增加。”

　　张博士说：“我们能够在成人脊髓中成功生产大量长寿命和不同类型的新神经元，这种能力为基于再生的脊髓损伤疗法提供了一个细胞基础。如果在未来的研究中得以证实，这一战略将为使用病人自己的神经胶质细胞、从而避免移植和免疫抑制治疗的必要性，铺平了道路。”