生物通報道 20多年來，醫(yī)生們一直采用來自分娩后胎盤和臍帶中殘留的血液細胞治療從癌癥、免疫系統(tǒng)疾病到血液和代謝性疾病等各種疾病。
現(xiàn)在，美國索爾克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies）的科學(xué)家們找到了一條新途徑，利用稱為轉(zhuǎn)錄因子的單一蛋白將臍帶血（CB）細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榱松窠?jīng)元樣細胞，有可能成為治療包括中風(fēng)、腦外傷和脊髓損傷等廣泛神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有價值的資源。相關(guān)論文發(fā)布在7月16日的《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是索爾克基因表達實驗室的Juan Carlos Izpisua Belmonte教授，該研究是Belmonte與遺傳學(xué)實驗室的Fred H. Gage教授協(xié)作完成。Belmonte教授多年來一直致力于胚胎干細胞的研究，利用不同的體內(nèi)外模型實驗和硅元素建模方法，揭示了心和骨骼發(fā)育和再生的遺傳途徑。他曾多次在國際頂級雜志Nature，Cell上發(fā)表學(xué)術(shù)論文。由于其在干細胞研究領(lǐng)域卓越的貢獻，目前擔任多家國際學(xué)術(shù)期刊的編委。
研究人員證實這些來自中胚層（胚胎生殖細胞中間層）臍帶血細胞可以轉(zhuǎn)化為外胚層細胞，生成腦、脊髓和神經(jīng)細胞。“這項研究首次顯示通過單個轉(zhuǎn)錄因子表達可將純的人臍帶血細胞直接轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元譜系細胞，”Belmonte說?！安煌谝酝难芯勘仨毑捎枚喾N轉(zhuǎn)錄因子將皮膚細胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細胞，我們的方法只需一個轉(zhuǎn)錄因子就可將臍帶血細胞轉(zhuǎn)變成功能性的神經(jīng)元，”Gage說。
索爾克研究所的研究人員采用逆轉(zhuǎn)錄病毒作為神經(jīng)元發(fā)育開關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子Sox2導(dǎo)入到了臍帶血細胞中。在實驗室中培育這些細胞后，研究人員發(fā)現(xiàn)了表達神經(jīng)元標記物的細胞克隆。采用各種測試，他們確定了這些稱之為誘導(dǎo)神經(jīng)元樣細胞（iNC）的新細胞能夠傳遞電沖動。此外，他們將Sox2誘導(dǎo)的臍帶血細胞轉(zhuǎn)移至小鼠腦部，發(fā)現(xiàn)它們整合到了存在的小鼠神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中，能夠像成熟功能性神經(jīng)元一樣傳遞電信號。
“我們還證實臍帶血來源的神經(jīng)元細胞能夠在一定條件下擴增，在實驗室和小鼠腦部仍然維持分化為更成熟神經(jīng)元的能力。盡管我們開發(fā)的細胞并非特異譜系，例如運動神經(jīng)元或中腦神經(jīng)元，我們希望在未來能夠生成臨床相關(guān)的神經(jīng)元亞型，”文章的共同第一作者、Belmonte實驗室科學(xué)家Mo Li說。
文章共同第一作者、Gage實驗室研究人員Carol Marchetto說：“重要的是，在未來我們能夠利用這些細胞構(gòu)造自閉癥、精神分裂癥、帕金森氏癥或阿爾茨海默氏癥等神經(jīng)學(xué)疾病模型。”
西班牙再生醫(yī)學(xué)中心的Alessandra Giorgetti說相比其他類型干細胞，臍血細胞提供了大量的優(yōu)勢。第一，它們不是胚胎干細胞，因此沒有倫理學(xué)爭議。相比骨髓來源的成人干細胞，它們更具可塑性從而有可能更易于轉(zhuǎn)化為特異細胞譜系。臍帶血細胞采集安全、無痛、不會對捐贈者造成任何風(fēng)險，它們可以保存在血庫中供以后備用。