科学家此前的研究认为,帕金森病的特征是脑黑质中多巴胺神经元的缺失。和其他主要神经退行性疾病类似,帕金森病目前尚无任何改善疗法。其中一种潜在的方法是替换丢失的神经元来重建被破坏的神经回路。
当地时间6月24日,顶级学术期刊《自然》(Nature)在线发表了一项由加州大学圣地亚哥分校(USCD)、北京大学、西南医科大学等团队的研究人员联合完成的研究,研究团队在分离的人类细胞和小鼠中,利用一种单步方法将大脑的非神经元细胞转化成了功能性神经元。这项技术被证实可以逆转帕金森病小鼠模型的症状,或为探索神经退行性疾病的疗法指出了一条新途径。
该成果以封面形式发表在《自然》,论文通讯作者为加州大学圣地亚哥分校细胞和分子医学系杰出教授付向东。付向东长期研究RNA的基本生物学,以及与之结合的蛋白质,在这些领域建树颇丰,但加州大学圣地亚哥分校的官方新闻稿称,这项发现“让付进入了一个全新的领域:神经科学”。
在这项新研究中,研究团队通过消耗RNA结合蛋白PTB(也被称为PTBP1),在人类细胞和小鼠中,利用一种单步方法将分离的大脑星形胶质细胞转化成了功能性神经元。星形胶质细胞大脑的非神经元细胞,可以产生一种名为PTBP1的RNA结合蛋白,这种蛋白能防止星形胶质细胞变成神经元。
他们将这种方法应用于鼠脑,证明了星形胶质细胞向新神经元的转分化,这些神经元向内源性神经回路刺激并重新填充。并且,来自大脑不同区域的星形胶质细胞转分化为不同的神经元亚型。
利用化学诱导的帕金森病小鼠模型,研究团队还展示了中脑星形胶质细胞向多巴胺能神经元的转化,它可以提供轴突重建黑质纹状体环路。值得注意的是,纹状体的神经重建还伴随着多巴胺水平的恢复和运动缺陷的修复。
重要的是,研究团队发现,通过使用反义寡核苷酸将星形胶质细胞转化为神经元,瞬时抑制PTB,也可实现类似的疾病表型逆转。
论文指出,这些发现确定了一个潜在的强大的和临床可行的方法,以治疗神经退行性变取代失去的神经元。但作者警告称,在该疗法实际用于人类之前,仍需开展相关研究。在进一步完善后,这种疗法有望治疗帕金森病以及其他神经退行性疾病。

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