近日,我校中山眼科中心眼科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室向孟清教授團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)
神經(jīng)干細(xì)胞在體內(nèi)可以分化為神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞,可以作為理想的移植細(xì)胞來(lái)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(xì)胞移植會(huì)引起免疫排斥等免疫反應(yīng),自體的神經(jīng)干細(xì)胞又很難分離出來(lái)。

Ptf1a直接將體細(xì)胞重編程為三能神經(jīng)干細(xì)胞的過(guò)程及其相關(guān)分子變化
通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),利用單個(gè)視網(wǎng)膜轉(zhuǎn)錄因子Ptf1a,可以將小鼠和人的成纖維細(xì)胞在體外高效重編程為神經(jīng)干細(xì)胞,并揭示了Ptf1a誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程過(guò)程的內(nèi)在分子機(jī)制。由于Ptf1a是一個(gè)非神經(jīng)前體細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子,該發(fā)現(xiàn)顛覆了體細(xì)胞重編程為神經(jīng)干細(xì)胞需要依賴(lài)神經(jīng)前體細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子參與的認(rèn)知。經(jīng)過(guò)Ptf1a重編程的神經(jīng)干細(xì)胞在體外可以大量傳代擴(kuò)增,并能在體外及體內(nèi)分化成為具有功能的、各種類(lèi)型的抑制性及興奮性神經(jīng)元、星型膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)把這些誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)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(xì)胞形成功能性連接。行為學(xué)測(cè)試表明,細(xì)胞移植可以明顯改善患病小鼠的空間學(xué)習(xí)及記憶功能。

移植Ptf1a重編程而來(lái)的神經(jīng)干細(xì)胞可改善老年癡呆病小鼠模型的空間學(xué)習(xí)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(xì)胞和體內(nèi)的神經(jīng)干細(xì)胞更接近,具有諸多優(yōu)點(diǎn),從而解決了自體神經(jīng)干細(xì)胞的來(lái)源問(wèn)題。重編程的神經(jīng)干細(xì)胞可以用來(lái)作為細(xì)胞模型研究疾病的發(fā)病機(jī)理,篩選有效的藥物,以及移植治療各種神經(jīng)疾病的細(xì)胞來(lái)源。這項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)被Nature Communications編委評(píng)為干細(xì)胞研究進(jìn)展方面的亮點(diǎn)予以展示。
論文鏈接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6054649/pdf/41467_2018_Article_5209.pdf