来自脐带血细胞的神经元可能代表新的治疗选择

20多年来，医生们一直在使用胎盘和脐带中残留的血液细胞来治疗各种疾病，从癌症、免疫疾病到血液和代谢疾病。现在,索尔克生物研究所的科学家们已经找到一种新的方式使用一个单一的蛋白质,称为转录因子脐带血细胞(CB)转换成neuron-like细胞可能有价值的治疗范围广泛的神经疾病,包括中风、创伤性脑损伤和脊髓损伤。

研究人员证明，这些CB细胞来自胚胎生殖细胞的中间层中胚层，可以转化为外胚层细胞，即大脑、脊髓和神经细胞的外层细胞。索尔克基因表达实验室教授胡安•卡洛斯•伊兹皮苏亚•贝尔蒙特(Juan Carlos Izpisua Belmonte)领导了该研究小组。贝尔蒙特表示:“这项研究首次表明，通过单一转录因子的强制表达，纯人类脐带血细胞可以直接转化为神经细胞谱系。”这项研究是与索尔克的遗传学实验室教授弗雷德h盖奇(Fred H. Gage)及其团队合作进行的，于7月16日发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上。

Gage说:“以前的研究需要多种转录因子才能将皮肤细胞转化为神经元，而我们的方法只需要一种转录因子就能将CB细胞转化为功能性神经元。”

索尔克的研究人员利用逆转录病毒将Sox2(一种在神经发育中起开关作用的转录因子)引入CB细胞。在实验室培养之后，他们发现了表达神经元标记的细胞群。通过各种测试，他们确定这种被称为“诱导类神经细胞”(iNC)的新细胞能够传递电脉冲，表明这些细胞是成熟的功能性神经元。此外，他们将注入sox2的CB细胞转移到小鼠大脑中，发现它们整合到现有的小鼠神经网络中，能够像成熟的功能性神经元一样传递电信号。

“我们还表明,CB-derived神经元细胞在一定条件下可以扩展和分化成仍然保留能力更成熟的神经元在实验室和一只老鼠的大脑,”李莫说,一个科学家在Belmonte实验室和co-first作者在纸上与亚历山德拉Giorgetti,再生医学中心,在巴塞罗那,卡罗尔Marchetto计的实验室。”尽管细胞特定世代维系的例子中,我们开发了没有运动神经元或中脑神经元——我们希望在未来产生临床上相关的神经元亚型。

重要的是，Marchetto说，“我们可以在未来使用这些细胞来建模神经系统疾病，如自闭症、精神分裂症、帕金森症或阿尔茨海默病。”

Giorgetti说，脐带血细胞比其他类型的干细胞有许多优势。首先，它们不是胚胎干细胞，因此没有争议。它们比来自骨髓等来源的成年干细胞更具可塑性或柔韧性，这可能使它们更容易转化为特定的细胞系。采集的CB细胞安全无痛，对供者无危险，可储存在血库中供以后使用。

“如果我们的方案被开发成临床应用，它将有助于未来的细胞替代疗法，”李说。“你可以搜索全国所有的脐带血库来寻找合适的匹配。”