從皮膚到大腦干細(xì)胞沒(méi)有遺傳修飾

布法羅大學(xué)研究小組在幾年的研究中證實(shí)，成年人的皮膚細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為神經(jīng)嵴細(xì)胞(一種干細(xì)胞)而不需要任何基因改造，這些干細(xì)胞可以產(chǎn)生其他細(xì)胞存在于脊髓和大腦中。從研究培養(yǎng)皿中的遺傳疾病到從患者自身細(xì)胞中產(chǎn)生可能的再生治療，實(shí)際意義可能非常顯著。“它確實(shí)非常引人注目，”UB化學(xué)與生物工程系教授兼主席Stelios T. Andreadis博士說(shuō)，他最近在“ 干細(xì)胞 ”雜志上發(fā)表了一篇關(guān)于結(jié)果的論文。

通過(guò)譜系示蹤實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了細(xì)胞的特性，其中將重編程的細(xì)胞植入雞胚中并且像神經(jīng)嵴細(xì)胞一樣起作用。

干細(xì)胞來(lái)自成體細(xì)胞之前，但并非沒(méi)有添加基因來(lái)改變細(xì)胞。新方法產(chǎn)生神經(jīng)嵴細(xì)胞而不添加外來(lái)遺傳物質(zhì)。重編程的神經(jīng)嵴細(xì)胞可以變成平滑肌細(xì)胞，黑素細(xì)胞，施萬(wàn)細(xì)胞或神經(jīng)元。“在醫(yī)療應(yīng)用中，這具有巨大的潛力，因?yàn)槟憧偰苓M(jìn)行皮膚活檢，”Andreadis說(shuō)。“我們可以將細(xì)胞大量繁殖并重新編程，無(wú)需進(jìn)行遺傳修飾。因此，來(lái)自患者的自體細(xì)胞可用于治療目前因缺乏易于獲取的細(xì)胞來(lái)源而受到破壞的破壞性神經(jīng)源性疾病。”

該過(guò)程也可用于模擬疾病。來(lái)自患有神經(jīng)系統(tǒng)遺傳疾病的人的皮膚細(xì)胞可以重新編程為神經(jīng)嵴細(xì)胞。這些細(xì)胞在其染色體中會(huì)產(chǎn)生致病突變，但導(dǎo)致突變的基因不會(huì)在皮膚中表達(dá)。當(dāng)細(xì)胞分化成神經(jīng)嵴譜系，如神經(jīng)元或施萬(wàn)細(xì)胞時(shí)，這些基因很可能被表達(dá)，從而使研究人員能夠在一個(gè)培養(yǎng)皿中研究這種疾病。這類(lèi)似于誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞，但沒(méi)有遺傳修飾或重編程為多能狀態(tài)。

Andreadis說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，因?yàn)檫B續(xù)的實(shí)驗(yàn)一直在帶來(lái)新的東西。“這是一步一步。這是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，耗時(shí)近五年，涉及廣泛的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和合作者，以實(shí)現(xiàn)它，”Andreadis說(shuō)。合作者包括Gabriella Popescu，博士，UB雅各布醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)學(xué)院生物化學(xué)系教授; Song Liu，博士，羅斯威爾公園癌癥研究所生物統(tǒng)計(jì)學(xué)和生物信息學(xué)副主任，以及生物統(tǒng)計(jì)學(xué)UB公共衛(wèi)生與健康專(zhuān)業(yè)學(xué)院的研究副教授; 和Marianne Bronner博士，加州理工學(xué)院生物學(xué)和生物工程教授。

Andreadis認(rèn)為他當(dāng)時(shí)的博士生Vivek K. Bajpai堅(jiān)持不懈地堅(jiān)持下去。“他是一位出色而堅(jiān)持不懈的學(xué)生，”Andreadis說(shuō)。“大多數(shù)學(xué)生都會(huì)放棄。” Andreadis還獲得了UB研究和經(jīng)濟(jì)發(fā)展副總裁辦公室IMPACT計(jì)劃的種子補(bǔ)助金，該計(jì)劃實(shí)現(xiàn)了部分工作。

這項(xiàng)工作最近獲得了170萬(wàn)美元的國(guó)立衛(wèi)生研究院撥款，以深入研究細(xì)胞重編程時(shí)發(fā)生的機(jī)制，并利用這些細(xì)胞治療小鼠脫髓鞘疾病模型中的帕金森樣癥狀。“這項(xiàng)工作有可能為治療毀滅性神經(jīng)退行性疾病提供豐富，易于獲取和自體細(xì)胞的新來(lái)源。我們對(duì)這一發(fā)現(xiàn)及其潛在影響感到興奮，并感謝NIH有機(jī)會(huì)進(jìn)一步追求它，” Andreadis說(shuō)。

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