干细胞生物学家们通过直接重编程,将皮肤细胞转变成了多能性◆的神经嵴细胞。他们利用这一技术模拟了一种罕见的遗传病——家族性自︽主神经功能障碍FD,生成了具有FD生物学特征的神经嵴细胞。
此前,该研究团队曾利用iPS技术将患者皮肤细胞重编程为神经嵴细胞,iPS细胞与胚胎干细胞类似,能够发育成任何类型的细胞。而这项研究中的直接重编程∑技术比iPS要快得多。
神经嵴细胞(NC)出现在人类和其他动物的胎儿发育早期,能分化成许多重要的结构,包括〓外周神经元、神经胶质、头盖骨和颌骨、以及黑素细胞。神经嵴细胞功能失调会引起家族性自主神经功能障碍▅(FD),这是一种不治之症,会☉影响神经对情绪、血压和排便的控制。目前全世界只有不到五百名FD患者,不过NC功能失调也会引起「其他疾病,比如面部畸形和没有痛觉等等。
研究NC相关疾病的挑战在于,婴∩儿出生后只保留有很少的神经嵴细胞,很难加以分离。这大大限制了我们对NC发育的理解,和模拟NC相关疾病的能力。
研究人员将转录因子SOX10的表达,与激活WNT等环境线索结▅合起来,把人成纤维细胞直接重编程为诱导神经嵴细胞(iNC)。研究显示,这些iNC细胞具有广泛的体内迁移能力,而且单个iNC克隆能够分化☆成为四种主要细胞系。研究人员在此基础上,成功将FD患者的成╲纤维细胞诱导成为iNC。此外,他们还鉴定了可用来分离iNC的细胞》表面标志物。
研究人①员发现,源自患者的神经嵴细胞(FD-iNC)有明显Ψ 的迁移缺陷,他们在其中鉴定了412个活性降低的基因,其种98个基因与RNA产物的加工有关。
直接重→编程生成的FD-iNC,比之前iPS技术得到的神经嵴细胞更贴近家族性自主神经功能障碍,”Lee说。“这意味着直接重编程更适合这类疾病的研究。