科學(xué)家提出驗證膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)分化基本原則
復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)轉(zhuǎn)化研究院研究員彭勃團隊、復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院教授毛穎團隊和上海市精神衛(wèi)生中心研究員袁逖飛團隊開展聯(lián)合攻關(guān),利用活細(xì)胞成像、嚴(yán)謹(jǐn)譜系追蹤和藥理學(xué)等多個手段,對NeuroD1介導(dǎo)的小膠質(zhì)細(xì)胞—神經(jīng)元重編程現(xiàn)象進(jìn)行了系統(tǒng)性探索。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《神經(jīng)元》。
在前期研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細(xì)胞于再殖條件下能夠通過自我增殖的方式平均每天再生20%的細(xì)胞。如果能通過誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞重編程,相當(dāng)于發(fā)現(xiàn)了一個無窮無盡的補給源,可用來大量補充受損的神經(jīng)元。
在這項研究中,研究人員提出了充分證明膠質(zhì)細(xì)胞—神經(jīng)元重編程所需的3個基本原則:通過嚴(yán)謹(jǐn)、明確的譜系追蹤,設(shè)置合理設(shè)計的對照組證明,并排除存在病毒泄漏的可能性;通過明確的活體/活細(xì)胞成像證據(jù),觀察到膠質(zhì)細(xì)胞—神經(jīng)元的轉(zhuǎn)變過程;如果殺掉該類型膠質(zhì)細(xì)胞,那么該因子所介導(dǎo)的膠質(zhì)細(xì)胞—神經(jīng)元轉(zhuǎn)分化將不會發(fā)生。
此外,研究人員此前利用小膠質(zhì)細(xì)胞的再生能力,開發(fā)了3種方案,首次在全腦尺度上實現(xiàn)小膠質(zhì)細(xì)胞的高效外源性移植/替換。該方案可用于治療由小膠質(zhì)細(xì)胞突變引起的疾病。
細(xì)胞移植面臨的挑戰(zhàn)之一是如何防止外源性細(xì)胞失控。在小鼠模型中,常用誘導(dǎo)白喉毒素表達(dá)的方式殺死特性類型的細(xì)胞。由于小鼠沒有白喉毒素受體,因而死亡細(xì)胞所釋放出的白喉毒素不會殺死鄰近的細(xì)胞。然而,人類細(xì)胞存在白喉毒素受體,所以該方案不能用于臨床實踐。
鑒于NeuroD1可以誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞凋亡,研究人員提出通過體外改造的方式,在移植/替換的小膠質(zhì)細(xì)胞中放入誘導(dǎo)表達(dá)NeuroD1的元件。一旦移植/替換的小膠質(zhì)細(xì)胞失控,可以通過該分子開關(guān)誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞凋亡,從而提升小膠質(zhì)細(xì)胞替換/移植的安全性。(田瑞穎 黃辛)