PNAS:能促进成熟脑细胞再生的特殊单一蛋白质或多种细胞类型

来源：原网站2022-03-14 00:35

西南医学中心等机构的科学家通过研究发现，一种特殊的单一蛋白质可以逆转星形胶质细胞的发育时钟，从而将其转化为干细胞样细胞，并产生神经元和其他细胞类型。相关研究结果可能有助于开发疾病或损伤后再生脑组织的新方法。

2022年3月14日/100 BIOON/-成人大脑中的星形胶质细胞可以表现出细胞可塑性。然而，研究人员尚不清楚它们是否有产生多种细胞谱系的潜力。最近，在国际杂志《PNAS》上发表的题为“单一因素引发成年小鼠纹状体星形胶质细胞的多线年龄矫正”的研究报告中，西南医学中心等机构的科学家通过研究发现，一种特殊的单一蛋白质可能逆转星形胶质细胞的发育时钟，从而将其转化为干细胞样细胞，并产生神经元和其他细胞类型。相关研究结果可能有助于开发疾病或损伤后再生脑组织的新方法。

大脑中的成年星形胶质细胞可能产生干细胞样细胞(以红色显示)。

图片：UT西南医学中心

研究员张教授说，我们发现，在未来，研究人员有望重新编程脑细胞亚群的命运，并赋予它们重建受损脑组织的潜力。在机体发育过程中，哺乳动物干细胞能够稳定增殖，产生能够支持全脑神经元的神经元和神经胶质细胞。胶质细胞可以通过执行必要的任务，如清除废物和隔离神经纤维，来维持最佳的大脑功能。然而，成熟的大脑基本上会失去干细胞的能力，在成年大脑中只留下两个小的再生区域/栖息地，这极大地限制了其在受伤或疾病后的自愈能力。

最近的研究表明，在一些大脑模型被破坏或基因改造后，胶质细胞可以被诱导产生神经元细胞。虽然这些结果非常有希望，但健康脑组织的再生仍然需要产生许多类型的细胞，而不仅仅是神经元细胞。为了找到这种刺激多潜能再生的方法，张研究员和他的同事利用基因工程技术操纵成年小鼠的大脑，诱导星形胶质细胞(胶质细胞的一种亚型)产生不同的转录因子，即对控制细胞的身份和特征非常重要的蛋白质。相关实验结果表明，一个名为DLX2的单一转录因子似乎能够将星形胶质细胞重新编程为神经干细胞样细胞，从而产生各种亚型的神经元和胶质细胞。

随后，研究人员通过使用一种称为谱系追踪的技术证实了这些发现，在这种技术中，他们可以追踪细胞增殖过程中发生变化的星形胶质细胞后代，并分析其标记物。结果表明，这些新细胞可能具有神经元或神经胶质细胞的特征。研究人员指出，通过全球基因表达分析，结果表明，似乎可以通过促进DLX2的产生，将星形胶质细胞重新编程为干细胞样细胞，这种干细胞样细胞具有早期发育阶段未成熟脑细胞和成人大脑再生栖息地脑细胞的特征。

图片：https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2107339119

研究人员表示，DLX2未来可能被用作一种新的工具，帮助治疗创伤性脑损伤、中风和亨廷顿舞蹈症等神经退行性疾病。目前，研究人员计划在动物模型中进一步研究这种方法。综上所述，本研究结果表明，研究人员开发的新方法可能包括激活内源性DLX家族转录因子，抑制Notch信号；体内常驻神经胶质细胞重编程诱导的多能性有望用于机体的神经再生。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

张，李伯勋，塞尔吉奥卡南齐，等，《美国国家科学院院刊》(2022)。doi 10/PNAS 20011.686363866616

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