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■记者 黄海华 在人类成熟的神经系统中，神经元细胞一般不会再生，一旦死亡，就是永久性的。比如，视神经节细胞死亡导致永久性失明，多巴胺神经元死亡导致帕金森症。 日前，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组首次在成体中实现了视神经节细胞的再生，恢复了永久性视力损伤模型小鼠的视力。研究人员还将胶质细胞转分化成多巴胺神经元，消除了帕金森疾病的一些症状。该研究对于未来众多神经退行性疾病的治疗有望提供一个新的途径，相关论文北京时间4月8日晚在线发表于国际权威学术期刊《细胞》。 用基因编辑工具重建视觉通路 眼睛和大脑中存在一套完整的视觉通路，而连接眼睛和大脑的神经元就是视神经节细胞。作为眼睛和大脑的唯一桥梁，视神经节细胞对外界的不良刺激非常敏感。 科学研究发现缺血性视网膜病、青光眼等很多眼疾都可导致视神经节细胞的死亡。视神经节细胞一旦死亡就会导致永久性失明。据统计，仅青光眼致盲的人数在全球就超过1000万人。 如何在成体中再生出特异类型的神经元，一直是全世界众多科学家努力的方向。2013年，有科学家在体外将成纤维细胞转化为一般的神经元。从中受到启发的杨辉和其博士后周海波开始思考，能否转分化为特定神经元？体内是否同样有效？ 杨辉研究组一直致力于开发更高精度、更安全的新一代基因编辑工具，他们成功运用RNA基因编辑工具，首次在成体中将视网膜穆勒胶质细胞转分化成视神经节细胞，且该视神经节细胞可以像正常细胞那样对光刺激产生相应的电信号，与大脑中正确的脑区建立功能性联系，将视觉信号传输到大脑，恢复永久性视力损伤的模型小鼠的视力。 接下来将开展灵长类动物实验 帕金森症是一种常见的老年神经退行性疾病。它的发生是由于脑内黑质区域中多巴胺神经元的死亡，从而导致黑质多巴胺神经元不能通过黑质——纹状体通路将多巴胺运输到大脑的另一个区域纹状体。目前，全球有将近1000万人患有此病，我国约占一半。 为进一步发掘胶质细胞向神经元转分化的治疗潜能，杨辉研究组证明该策略还能将纹状体中的星形胶质细胞非常高效地转分化为多巴胺神经元，并且证明转分化而来的多巴胺神经元能够展现出和黑质中多巴胺神经元相似的特性。 在行为学测试中，研究人员发现这些转分化而来的多巴胺神经元可以弥补黑质中缺失的多巴胺神经元的功能，从而将帕金森模型小鼠的运动障碍逆转到接近正常小鼠的水平。比如，普通帕金森症小鼠在密闭器皿里只会单手触摸玻璃，在滚筒游戏中耐力也比较差，而具有转分化多巴胺神经元的帕金森症小鼠不仅可以双手触摸玻璃，在滚筒游戏中也表现出了更好的耐力。 对于这一研究成果，一位审稿人认为，通过把脑内已经存在的前体细胞直接转分化为能够整合以及延展轴突的神经元，这个概念极其有价值。另一位审稿人则认为，如何利用RNA基因编辑手段来达到治疗的目的，这项研究给出了一个令人振奋的例子。 杨辉说，要将研究成果真正应用于人类疾病的治疗，还有很多工作要做。接下来，他们将继续开展灵长类动物实验，如果同样有效，再进入临床试验会比较可靠。 |
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