來自加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院和武漢大學(xué)的科學(xué)家們在新研究中證實：抑制普通成纖維細(xì)胞的單個蛋白，即足以直接將細(xì)胞轉(zhuǎn)化為功能性神經(jīng)元。ELISA試劑盒這些研究結(jié)果有可能對神經(jīng)退行性疾病，如亨廷頓氏病、帕金森氏病和阿爾茨海默氏癥等，開發(fā)新療法產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。相關(guān)論文發(fā)表在《細(xì)胞》（Cell）雜志上。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞成為幾乎所有細(xì)胞類型，是大量不同的治療嘗試及努力中極重要的一步。近年來，科學(xué)家們在這方面的能力得到了顯著提高。新研究將焦點放在了一種稱作PTB的蛋白令人驚訝和*的作用上。ELISA試劑盒長久以來人們都知道作為一種RNA結(jié)合蛋白，PTB在選擇性RNA剪接中起重要作用。在新研究中，科學(xué)家們通過體外實驗發(fā)現(xiàn)，這一蛋白在與某一microRNA有關(guān)的反饋回路中發(fā)揮了特別的調(diào)控作用。
microRNA是一類調(diào)控人類高達(dá)60%的基因表達(dá)的小分子。目前，科學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約有800種miRNAs，并在不同程度上確定了它們的特征。其中有一種名為miR-124的miRNA，在大腦發(fā)育過程中特異地調(diào)控了PTB的水平。
研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)不同細(xì)胞類型中的PTB耗盡時，它們會變成神經(jīng)元樣細(xì)胞或甚至是功能性神經(jīng)元，這是一個意料之外的效應(yīng)。他們確定，PTB蛋白在一個復(fù)雜的回路中發(fā)揮了功能。這一復(fù)雜回路也與一組稱作REST的轉(zhuǎn)錄因子有關(guān)，*REST可以沉默非神經(jīng)元細(xì)胞中的神經(jīng)元基因表達(dá)。
課題*、加州大學(xué)圣地亞哥分校細(xì)胞和分子醫(yī)學(xué)教授傅向東（Xiang-Dong Fu）表示，目前尚不清楚是哪些神經(jīng)元信號或其他信號開啟了這一回路，原理上它可以發(fā)生在這一環(huán)路的任何一點。然而，在細(xì)胞中人為操縱PTB的水平，誘導(dǎo)細(xì)胞變成神經(jīng)元，為科學(xué)家們尋找各種神經(jīng)退行性疾病的新療法提供了誘人的可能性。
據(jù)估計，每4個美國人中就有1人在其一生中將會患上一種神經(jīng)退行性疾病，或是阿爾茨海默氏癥、帕金森氏病、多發(fā)性硬化癥或是肌萎縮側(cè)索硬化癥。
傅向東說：“所有這些疾病目前都無法治愈。現(xiàn)有的治療只是側(cè)重試圖保護神經(jīng)元或是減慢退化速度。人們一直在致力實現(xiàn)用胚胎干細(xì)胞替代損失神經(jīng)元，但當(dāng)前仍存在許多的挑戰(zhàn)，包括如外源DNA的使用等問題，事實上，這是一個非常復(fù)雜的過程，且效率低下。”
傅向東解釋說，REST表達(dá)于除神經(jīng)元之外的所有細(xì)胞中。PTB自身是miR-124的靶標(biāo)，但同時也是這一microRNA攻擊包括REST在內(nèi)的其他細(xì)胞靶標(biāo)的一個阻斷物（break）。
在非神經(jīng)細(xì)胞中，REST抑制miR-124，PTB驅(qū)動這一負(fù)反饋環(huán)。但在神經(jīng)元誘導(dǎo)過程中，miR-124獲得誘導(dǎo)，PTB減少；沒有PTB作為阻斷，REST會被分解；ELISA試劑盒沒有REST，會導(dǎo)致生成額外的miR-124。這一回路因此變成了一個正前饋（positive feed forward），可將非神經(jīng)細(xì)胞轉(zhuǎn)變成神經(jīng)元。
“如果我們知道如何操縱PTB，其似乎是一種主要調(diào)控因子，我們或許zui終能夠避免一些問題，利用患者退化神經(jīng)元附近的細(xì)胞來生成新神經(jīng)元，”傅向東說。
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