科學家光用化學物就可以從人體皮膚細胞創造出神經元

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人皮神經元

這樣的能力給予細胞新的定義,讓細胞在實驗室中細胞蘊藏巨大潛力不只是戲劇性地改變我們對於細胞學和疾病的知識,也同時讓再生領域及個人客制化藥物的未來發展更有無限可能。並且在這個領域中的科學家也邁出大大的一步,其中在中國的兩個團隊獨立提出技術讓皮膚細胞轉換成神經元,且不需要採用有潛在問題的基因。在這個領域中的科學家們也邁進了一大步,其中兩個位於中國的團體獨立提出技術可以讓皮膚細胞轉換成神經元,且不需引入有潛在問題基因。

利用小分子的混合物,研究員證明有辦法從人體的皮膚細胞轉換。包括阿茲海默症患者,至老鼠的腦細胞。不僅這些透其他方式轉換的細胞與正常的神經元沒什麼不一樣,且這些轉換後的神經元運作正常,即使是從與另外一單元做連結甚至是分解。這兩項研究以發表在Cell Stem Cell。

科學家這一段時間以來,在實驗室己能夠促使細胞身份互換,但通常這些涉及操縱哪些基因要使用蛋白質開啟或關閉,這就叫轉錄因子(transcription factors)。 針對某些特定的細胞類型,將有可能促使最基礎的還原其細胞形態,像空白的狀態或是多功能的形態。然後科學家可操縱它們的環境改變它們的命運成為需要的細胞。

人皮-神經元

雖然是一項極為有用的科技,其潛在的治療應用限制於一項事項,就是這項技術通常需要引入移轉基因, 他假如跑到偏離目標的區域會有癌症的風險,而開啟的基因可以讓細胞複製發生錯誤。使用化學小分子可以達到相同的成果,然而試圖克服這個問題並且提出更多的優勢。

亦即,避免基因操縱且尚需通過幹細胞階段減少一些安全性問題,且由於分子可通過細胞膜到達DNA,它們不需使用病毒來遞送。此外,它們也較便宜,易於合成且可產生反向效果。

這兩項研究中的其中一項測試出從阿茲海默個案及健康病人的皮膚細胞透過增加化學混合物顯示出這些分子的潛力。藉由兩種不同的測試階段研究員能夠抑制皮膚細胞特定基因然後加強原始神經元轉錄因子的表現。只要在短短幾個星期,細胞胞便可承接成新的神經元身份,其外觀和行為就像神經元所產出用於轉基因的因子。

在第二項研究裏,研究人員實驗的對象為老鼠,也相同達到非凡的結果,但使用的是不同的合成小分子。令人驚豔的是竟然只要16天,近90%的初始細胞群成為陽性 ,這特定的神經元蛋白質叫做TUJ1. 此外這細胞可以產生電位,這是促使神經元觸發的關鍵,而且他們形成了有功能性的結點可以穿越彼此確保信息可以發送。

人皮神經元tuj1

研究員還需要細微調整實驗過程,這樣的概念證明實在令人鼓舞。假設研究人員能夠製造出個人化的細胞群,那就有辦法移入到病患做為治療。此外,使用在那些正受神經類疾病所苦的人,像是阿茲海默症,究研人員可以透過在實驗室研究他們的細胞而學到更多關於這類病例的知識。
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來源: Iflscience