研究證實神經元可重編程為另一種神經元

　　美國哈佛大學干細胞生物學家通過活小鼠實驗證明，腦中的神經元也能改變“身份”，通過直接譜系重編程，一種已經分化了的神經元能被轉化成另一種神經元。研究人員指出，這一發現表明腦細胞并非像人們過去認為的那樣是不可改變的，這有可能改變神經生物學的發展方向，并對治療神經退行性疾病產生重大影響。相關論文在線發表于1月20日《自然·細胞生物學》雜志上。

　　實驗中，研究人員把胼胝體投射神經元轉變成了類似的皮質脊髓運動神經元。胼胝體投射神經元把大腦兩半球連在一起，皮質脊髓運動神經元受損則能導致肌萎縮側索硬化癥(ALS)。為了讓神經元變身，他們用了一種名為Fezf2的轉錄因子，這種轉錄因子已知在胚胎皮質脊髓神經元的發育中起著核心作用。

　　研究人員說：“在自然界，我們從未見過一種神經元改變自己的‘身份’。”哈佛大學干細胞與再生生物學(SCRB)系副教授Paola Arlotta說，“這項研究也是對‘活體神經元本性不可更改’這一信條的檢驗，我們已經毫無疑問地證明它們可以改變。”雖然這只是概念性的簡單實驗，但技術上卻非常困難。

　　該實驗開始于5年前，研究人員分析了成千上萬的神經元，尋找可能暗示著開啟重編程的分子標記和新連接，直到兩年前才有了突破。更重要的是，這一實驗是在活小鼠的腦中而不是在培養皿中進行的。由于實驗小鼠比較年輕，因此他們還不確定在更老的動物甚至人類身上，實驗能否成功。如果可能的話，將對治療神經退行性疾病產生重大影響。

　　Arlotta說：“神經退行性疾病通常只影響某一種神經元，其他種類的神經元大部分保持完好。比如在ALS中，最受影響的是腦中的皮質脊髓運動神經元和脊髓中的運動神經元，其他系統中的神經元只是選擇性死亡。如果能利用幸存下來的神經元，直接變成皮質脊髓運動神經元，即使只有很小的比例，也足夠用于恢復基本功能了。”

　　目前，Arlotta正與哈佛分子與細胞生物學系同事合作，解釋神經元重編程的生理機制，并研究它們是怎樣和以前的神經網絡進行通訊的。阿羅塔希望這項研究能有助于探索神經生物學新領域的邊界，推動從神經元重編程到疾病相關生物路徑重設計的發展。