UT Southwestern 的研究人員在PNAS的一項研究中報告說，一種單一的蛋白質(zhì)可以逆轉(zhuǎn)稱為星形膠質(zhì)細胞的成年腦細胞的發(fā)育時鐘，將它們轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生神經(jīng)元和其他細胞類型的干細胞樣細胞。這些發(fā)現(xiàn)有朝一日可能會導(dǎo)致一種在疾病或受傷后再生腦組織的方法。
研究負責人、共同通訊作者張春麗博士說：“我們表明，有可能對這部分腦細胞的命運進行重新編程，使它們有可能重建受損的大腦。”, 分子生物學教授和Peter O'Donnell Jr. 腦研究所研究員。
在發(fā)育過程中，哺乳動物干細胞很容易增殖，在整個大腦和細胞中產(chǎn)生神經(jīng)元——稱為神經(jīng)膠質(zhì)細胞——幫助支持它們。神經(jīng)膠質(zhì)細胞通過執(zhí)行清理廢物和絕緣神經(jīng)纖維等基本工作來幫助維持最佳大腦功能。然而，成熟的大腦在很大程度上失去了干細胞的能力。張博士解釋說，成人大腦中只剩下兩個小的再生區(qū)或壁龕，這使得它在受傷或疾病后自愈的能力極其有限。
最近的研究表明，在某些腦損傷模型或基因操作后，可以促使神經(jīng)膠質(zhì)細胞產(chǎn)生神經(jīng)元。雖然這些發(fā)現(xiàn)很有希望，但再生健康的腦組織需要產(chǎn)生多種細胞類型，而不僅僅是神經(jīng)元，張博士說。
為了尋找一種刺激這種“多能”再生的方法，張博士和他的同事在成年小鼠大腦中使用了一種基因工程技術(shù)來誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細胞(神經(jīng)膠質(zhì)的一個子集)產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)錄因子，這些蛋白質(zhì)對于控制細胞身份至關(guān)重要。這些實驗表明，一種單一的轉(zhuǎn)錄因子——一種稱為 DLX2 的蛋白質(zhì)——似乎將星形膠質(zhì)細胞重新編程為能夠產(chǎn)生神經(jīng)元和多種神經(jīng)膠質(zhì)細胞亞型的神經(jīng)干細胞樣細胞。
研究人員使用一種稱為譜系追蹤的技術(shù)證實了這些發(fā)現(xiàn)，在這種技術(shù)中，他們跟蹤改變的星形膠質(zhì)細胞的后代，因為它們繁殖，以及標記分析表明這些新細胞具有預(yù)期的神經(jīng)元或神經(jīng)膠質(zhì)細胞的身份。與共同通訊作者Gary Hon 博士的團隊合作。，婦產(chǎn)科助理教授， Cecil H. and Ida Green 生殖生物學科學中心和Lyda Hill 生物信息學系全球基因表達分析表明，促使星形膠質(zhì)細胞產(chǎn)生 DLX2 似乎將它們重新編程為干細胞樣細胞，具有發(fā)育早期發(fā)現(xiàn)的未成熟腦細胞和成人大腦再生生態(tài)位中發(fā)現(xiàn)的細胞的特征。
張博士和他的同事建議，DLX2 有朝一日可能被用作治療創(chuàng)傷性腦損傷、中風和退行性疾病(如亨廷頓病)的工具。張實驗室的研究人員正計劃在動物模型中研究這種方法。
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