近年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，一種成熟細胞可以在不經(jīng)過早期發(fā)育階段的情況下直接轉(zhuǎn)換為另一種成熟細胞，這種現(xiàn)象被稱為“直接重編程”。盡管這一過程已被證實是可靠的，但效率極低?？茖W(xué)家們一直試圖弄清楚，究竟是哪些細胞能夠成功完成這種轉(zhuǎn)換。

多數(shù)科學(xué)家認為，每個細胞都具有相同的重編程潛力，但由于隨機性或概率性機制的影響，重編程的成功在很大程度上只是“運氣”的結(jié)果。然而，也有一些科學(xué)家支持另一種觀點，稱為“精英”模型。他們認為，只有極少數(shù)細胞在重編程過程中具備內(nèi)在的先天優(yōu)勢，可以更容易完成這一轉(zhuǎn)變。多倫多大學(xué)分子遺傳學(xué)教授Derek van der Kooy博士便是“精英”模型的支持者之一。

van der Kooy團隊的一項新研究為“精英”模型提供了證據(jù)。他們的研究顯示，皮膚和身體其他部位的神經(jīng)嵴（NC）干細胞是重編程為神經(jīng)元的主要來源。在這項發(fā)表在《干細胞報告》期刊上的研究中，研究團隊通過將小鼠成纖維細胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元的實驗，證明起始細胞的發(fā)育譜系和成熟度的差異對直接重編程有著重要影響。

研究人員發(fā)現(xiàn)，幾乎所有重編程成功的神經(jīng)元都源自神經(jīng)嵴譜系。當(dāng)他們選擇性地去除少數(shù)增殖中的神經(jīng)嵴前體細胞時，重編程產(chǎn)生的神經(jīng)元數(shù)量顯著減少。此前的研究認為，重編程是細胞命運的轉(zhuǎn)換，跨越了不同的胚層（如中胚層到外胚層），而van der Kooy團隊的解釋是，這是皮膚中的一種神經(jīng)譜系干細胞的定向分化，而這種細胞天生具有生成神經(jīng)元的傾向。

這項研究駁斥了一個普遍的觀點，即任何成熟細胞在注入轉(zhuǎn)錄因子后都可以轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆煌募毎愋?。該研究的第一作者、多倫多大學(xué)的研究生Justin Belair-Hickey指出，重編程過程之所以效率低，是因為只有極少數(shù)具備多向分化潛力的干細胞能夠產(chǎn)生預(yù)期的重編程細胞類型。

神經(jīng)嵴細胞分布廣泛，可存在于皮膚毛囊下，具有生成神經(jīng)元的遺傳傾向。這一發(fā)現(xiàn)并不令人意外，因為在胚胎發(fā)育過程中，皮膚和神經(jīng)元都源自同一個外胚層。研究團隊認為，重編程現(xiàn)象的解釋需要更加謹慎，特別是當(dāng)涉及跨胚層的細胞命運轉(zhuǎn)換時。他們假設(shè)，重編程僅可能在同一胚層中的干細胞到成熟細胞之間發(fā)生。

Belair-Hickey表示，他們的研究表明，細胞的身份比重編程領(lǐng)域普遍認為的更為穩(wěn)定和定義明確。表面上看，他們似乎發(fā)現(xiàn)了皮膚細胞可以重編程為神經(jīng)元，但實際發(fā)現(xiàn)的是皮膚中的干細胞其實源自神經(jīng)譜系。

神經(jīng)嵴干細胞遍布全身，包括皮膚、骨骼和結(jié)締組織。它們在體內(nèi)的廣泛分布、重編程潛力，以及皮膚中易于采集的特性，使其成為干細胞移植治療的理想候選者。van der Kooy指出，正因為神經(jīng)嵴干細胞稀有，且易與成熟細胞混淆，之前的研究可能未能識別到它們的存在。

van der Kooy團隊的發(fā)現(xiàn)揭示了一個獨特的干細胞群體，未來可以通過進一步研究來更好地理解細胞重編程的真正潛力。

參考文獻：https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(24)00291-1

編輯：王洪

排版：李麗

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