陈功团队:修复大脑,造福人类(3)
2024-06-15 来源:旧番剧
为了证实这个设想,陈功带领团队将编码NeuroD1的逆转录病毒注射到成年小鼠的大脑皮层里感染应激型胶质细胞。该逆转录病毒具有复制缺陷因而比较安全,不会像自然界中的许多病毒那样杀死被感染的细胞。更为重要的是,逆转录病毒只感染可分裂的应激型胶质细胞,对于不能分裂的在体神经元没有影响。与Neurogenin2不同,在成年小鼠大脑皮层中注射NeuroD1逆转录病毒后,起先感染的应激型胶质细胞在一周之内,逐渐发生细胞形态的改变,由应激型胶质细胞转变成了神经元。这是一个激动人心的新发现,因为它标志着受损伤而激活的应激型胶质细胞可以在单个神经转录因子的作用下被“重编程”为神经元。
接着,陈功团队又在小鼠脑薄片上记录了由胶质细胞转化而来的新生神经元的电生理活动,他们发现NeuroD1诱导的新生神经元能够发放动作电位和接收其他成年神经元传来的突触信息,这表明这些转化而来的新生神经元已经整合到已有的大脑神经网络中。
考虑到应激型胶质细胞不仅发生在脑损伤后,在神经退行性疾病中也广泛存在,陈功团队又利用一种能模拟老年痴呆症的转基因小鼠模型,在其大脑皮层中注射NeuroD1逆转录病毒,他们发现老年痴呆症小鼠大脑内的应激型胶质细胞同样可以被NeuroD1转变成功能性神经元。值得一提的是,即使是14个月龄的老年痴呆症转基因小鼠(相当于人类60岁左右),其应激型胶质细胞仍然可以被转化成大量的新生神经元。这为许多老年痴呆症患者带来了新希望。
然而,人毕竟不同于小鼠。许多在小鼠身上获得成功的药物实验并没有能够应用到病人身上,为了测试这种胶质细胞转化为神经元的新技术是否能够有朝一日应用到临床试验,陈功带领团队用NeuroD1逆转录病毒感染了培养的人类星形胶质细胞。他们在显微镜下惊喜地观察到人类星形胶质细胞在NeuroD1的诱导下进行着激动人心的自我改造:其形态逐渐由扁平状的胶质细胞变成了立体的有神经细胞体和轴突及树突的典型神经元。同样地,一系列电生理测试指标表明,这些由人的胶质细胞转化而来的新生神经元能够发放动作电位并形成功能性神经网络。一连串实验的成功表明,这一脑内在体细胞转化技术将来有望成为用于治疗重大脑疾病的全新疗法。
这些开创性的新发现发表于世界著名干细胞杂志《细胞干细胞》上后,陈功的研究引起了国际同行的广泛关注,世界各地的脑疾病患者更是纷至沓来询问陈功该项技术何时能用于临床治疗。为了早日实现临床治疗的目标,解除患者的痛苦,陈功又开启了新征程。