MIT的科学家将皮肤细胞转化为神经元，可以改造大脑，修复脊髓

麻省理工学院（MIT）开发的一项新技术可以帮助将皮肤细胞转化为神经元，而无需先将其转化为干细胞。正如在小鼠细胞中所证明的那样，这种方法可以更容易、更有效地产生大量神经元。

如果将其引入人体，它将在治疗与脊髓损伤和神经退行性变化相关的疾病方面具有革命性意义。

“我们能够获得产量，我们可以询问这些细胞是否可以作为细胞替代疗法的可行候选者，我们希望它们可以。这就是这些类型的重新编程技术可以带我们去的地方，”该研究的作者之一凯蒂·加洛韦说。

从皮肤到神经元：跳过干细胞阶段

将一种类型的细胞转化为另一种类型的传统方法需要一个中间步骤：在将细胞分化为所需类型之前，将细胞重新编程为诱导多能干细胞（iPSC）。

加洛韦说：“通常情况下，重编程的挑战之一是细胞可能会陷入中间状态。”“因此，我们正在使用直接转换，而不是通过iPSC中间，我们直接从体细胞到运动神经元。”

麻省理工学院的研究小组开创了一种方法，通过直接转化来消除干细胞阶段。通过使用三种转录因子，以及另外两种有助于增殖的基因，他们能够将小鼠皮肤细胞转化为运动神经元。这导致一个皮肤细胞产生了10多个神经元，这是基于其他技术的1100%的增长。

“如果你在非增殖性细胞中表达非常高水平的转录因子，重编程率将非常低，但超增殖性细胞更容易接受。这就像它们已经增强了转化能力，然后它们变得更容易接受转录因子的水平，”加洛韦说。

有效的基因传递，最大限度的神经元生产

实现细胞直接转化的一个主要障碍是确保在所需要的阈值处传递所有所需的基因。在之前的研究中，每个基因需要一个不同的病毒载体，这使得表达难以控制。现在，研究人员通过将所有三种转录因子结合到一个修饰病毒中来解决这个问题，这导致了适当的表达水平，并改变了整个过程。

为了进一步提高疗效，研究人员使用了一种不同的病毒，将另外两个促进细胞更快分裂的基因植入其中。那些经历过这种高度增殖阶段的细胞变得相当容易转化，因此，大大增加了神经元的产量。

在尝试了多种病毒传递系统后，研究小组发现逆转录病毒是最有效的。此外，降低培养细胞密度已经提高了转换率，甚至可以在短短两周内快速产生大量神经元。

尽管临床试验已经开始使用iPSC衍生的神经元治疗渐冻症，但产生足够数量的高质量神经元仍然是一个挑战。这种新的直接转换方法可能提供一种更有效的替代方法，可能会加速基于神经元的治疗方法的发展。

这项研究发表在《细胞系统》杂志上。

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