在多发性硬化症、脑性瘫痪和其他髓鞘病患者中,形成髓鞘的少突胶质细胞受到了破坏。现在,Case Western Reserve大学医学院的研究人员通过重编程技术,成功将皮肤细胞直接转化为少突胶质前体细胞。
髓鞘是保护着神经元的至关重要的绝缘层,它的存在使大脑脉冲能够传递到机体的其他部位。在多发性硬化症MS、脑性瘫痪CP和罕见遗传病脑白质营养不良中,患者脑部形成髓鞘的少突胶质细胞受到破坏,而且无法再生。而这项研究中的新技术,将有望帮助人们实现髓鞘再生,从而治疗上述疾病。
成纤维细胞在皮肤和绝大多数器官中含量很高,研究人员通过特定转录因子对成纤维细胞进行重编程,使其直接转化为形成髓鞘保护大脑神经元的少突胶质细胞。
“成纤维细胞丰度高且易于获取,能够使其完全转变为医疗价值高的少突胶质细胞,是一项重要的进步,”文章的资深作者,Case Western Reserve大学医学院的助理教授Paul Tesar解释道。
研究人员通过操纵三种转录因子进行重编程,成功诱导成纤维细胞,使其转变为少突胶质前体细胞OPC。这些前体细胞至少能在体外传代五次,并同时保持着分化能力。研究人员在此基础上获得了大量的诱导型少突胶质前体细胞(iOPC),并将这些细胞移植到小鼠体内。研究显示,这些前体细胞能够在小鼠模型中,再生出包裹神经的新髓鞘。这一结果展示了,该技术治疗人类髓鞘疾病的潜力。
在髓鞘疾病中,少突胶质细胞受到破坏或者发生功能故障,导致包裹神经的绝缘层髓鞘丧失。治疗这类疾病,就需要给大脑提供替代性的细胞,以便髓鞘再生。
此前,人们只能通过胚胎组织或多能干细胞来获得OPC和少突胶质细胞,不过这些技术存在一定的局限。“此前的技术,无法快速获得安全有效的功能性少突胶质细胞,阻碍了髓鞘修复领域的发展,”文章的共同作者之一,Robert Miller教授说。“而这一新技术是流水线式的快速途径,能够将高丰度细胞直接转变为少突胶质前体细胞,大大优于其它方法。”
这项研究使用的是小鼠细胞,研究人员准备进一步将该技术用于人类细胞。一旦证实该技术可以安全有效的用于人类细胞,就可以将其用于人类髓鞘疾病的临床治疗。