2015年10月20日訊 /生物谷BIOON/ --本文亮點:
一組小分子「雞尾酒」能夠將人類星形膠質細胞重編程為功能性神經元細胞
由人類星形膠質細胞轉化得到的神經元能夠在保持活性的狀態下存活超過5個月
化學物質誘導的重編程是通過表觀遺傳和轉錄調控介導的
由人類星形膠質細胞轉化得到的神經元能夠融入小鼠的腦
近日,來自賓夕法尼亞州立大學的華人科學家在國際學術期刊cell stem cell上發表了一項最新研究進展,他們利用小分子化合物成功地將神經膠質細胞重編程為具有功能的神經元細胞。
該研究團隊在之前的研究中證明利用單個神經轉錄因子--NeuroD1能夠將具有活性的神經膠質細胞重編程為具有功能的神經元細胞。
在這項研究中,研究人員利用一組小分子化合物成功地將培養的人類星形膠質細胞變為功能完全的神經元細胞。他們利用由九種小分子組成的化合物組合按順序先後處理人類星形膠質細胞,結果發現這種處理能夠抑制神經膠質細胞,但會激活神經信號通路,並且在8-10天內成功地將星形膠質細胞重編程為神經元細胞。
通過對其中的機制進行探究,研究人員發現這種化合物誘導的重編程是由表觀遺傳調控所介導,也有NEUROD1和NEUROGENIN2的轉錄激活參與。除此之外,研究人員還發現這種由星形膠質細胞轉化得到的神經元細胞可以在培養條件下存活超過5個月,並會形成功能性突觸網絡,而這種細胞在小鼠的腦中也可存活超過1個月,並可以融入到神經局部環路中。
總的來說,這項研究為應用化合物對神經膠質細胞進行重編程以獲得功能性神經元細胞開闢了新的道路。(生物谷Bioon.com)
Small Molecules Efficiently Reprogram Human Astroglial Cells into Functional Neurons
Lei Zhang, Jiu-Chao Yin, Hana Yeh, Ning-Xin Ma, Grace Lee, Xiangyun Amy Chen, Yanming Wang, Li Lin, Li Chen, Peng Jin, Gang-Yi Wucorrespondenceemail, Gong Chen
We have recently demonstrated that reactive glial cells can be directly reprogrammed into functional neurons by a single neural transcription factor, NeuroD1. Here we report that a combination of small molecules can also reprogram human astrocytes in culture into fully functional neurons. We demonstrate that sequential exposure of human astrocytes to a cocktail of nine small molecules that inhibit glial but activate neuronal signaling pathways can successfully reprogram astrocytes into neurons in 8-10 days. This chemical reprogramming is mediated through epigenetic regulation and involves transcriptional activation of NEUROD1 and NEUROGENIN2. The human astrocyte-converted neurons can survive for >5 months in culture and form functional synaptic networks with synchronous burst activities. The chemically reprogrammed human neurons can also survive for >1 month in the mouse brain in vivo and integrate into local circuits. Our study opens a new avenue using chemical compounds to reprogram reactive glial cells into functional neurons.