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   　在一項(xiàng)意外的發(fā)現(xiàn)中,斯克里普斯研究所研究人員發(fā)現(xiàn)一種直接將骨髓干細(xì)胞轉(zhuǎn)化腦細(xì)胞的方法.在此之前,將病人的骨髓干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為某種其他類型的細(xì)胞的技術(shù)相對而言較為繁瑣和充滿風(fēng)險,并且只有有限的應(yīng)用性.這種新的發(fā)現(xiàn)有可能提供一種更加簡單和更加有效的技術(shù).利用病人自己的細(xì)胞進(jìn)行的細(xì)胞療法有望用于治療脊髓損傷、中風(fēng)和其他全身性疾病,同時很少會產(chǎn)生免疫排斥的風(fēng)險.相關(guān)研究結(jié)果于2013年4月22日在線發(fā)表在PNAS期刊上.

    在這項(xiàng)研究中,研究人員尋求在實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的抗體來激活骨髓干細(xì)胞表面上的生長刺激受體(growth-stimulating receptor),結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)一種抗體激活這種受體從而誘導(dǎo)骨髓干細(xì)胞(正常條件下只產(chǎn)生白細(xì)胞)變成神經(jīng)祖細(xì)胞(neural progenitor cell),其中神經(jīng)祖細(xì)胞是一類幾乎成熟的腦細(xì)胞.

    2012年,研究人員開發(fā)是一種新的抗體發(fā)現(xiàn)技術(shù):哺乳細(xì)胞與受體或其他感興趣的分子一起培養(yǎng)來產(chǎn)生抗體,從而允許他們快速地確定抗體文庫中哪些抗體結(jié)合到給定的受體上,同時也允許他們快速地確定哪些抗體激活這種受體從而改變細(xì)胞的功能.

    在這項(xiàng)新的研究中,斯克里普斯研究所細(xì)胞與分子生物學(xué)部門教授Richard A. Lerner、Lerner實(shí)驗(yàn)室助理研究員Jia Xie和同事們對這種技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)從而使得給定細(xì)胞產(chǎn)生的抗體錨定在該細(xì)胞的外膜上,以便接近它的靶標(biāo)受體.Xie說,"將抗體的活性限制在有效產(chǎn)生它的細(xì)胞上,從而允許我們就可利用更大的抗體文庫來更加快速地篩選具有特定活性的抗體."利用這種改進(jìn)的技術(shù),他們能夠在幾天內(nèi)篩選由數(shù)千萬個抗體分子組成的文庫.

    在早期的測試中,Xie利用這種新方法篩選能夠激活粒細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte colony stimulating factor, GCSF)受體的抗體,其中這種受體是在骨髓干細(xì)胞和其他類型的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的.

    研究人員很快分離出一種能夠激活這種GCSF受體并促進(jìn)受試細(xì)胞生長的抗體類型.他們隨后在來自志愿者的骨髓干細(xì)胞培養(yǎng)物中測試這種抗體的未錨定在細(xì)胞外膜上的可溶性蛋白版本.盡管與期待中的一樣,這種GCSF受體促進(jìn)這種干細(xì)胞增殖并開始分化為成熟的白細(xì)胞,但是這種模擬GCSF的抗體發(fā)揮出顯著不同的影響:這種干細(xì)胞增殖,同時也開始變得細(xì)長,而且也附著到盤碟底部.所形成的細(xì)長細(xì)胞類似于神經(jīng)祖細(xì)胞,并且通過進(jìn)一步測試神經(jīng)細(xì)胞標(biāo)記物證實(shí)它們確實(shí)是神經(jīng)祖細(xì)胞.

    只需通過激活單個受體將一種骨髓干細(xì)胞系變成神經(jīng)祖細(xì)胞系是一項(xiàng)了不起的成就.這種直接改變細(xì)胞身份的過程也被稱作轉(zhuǎn)分化.科學(xué)家們確實(shí)有方法將骨髓干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為其他類型的成熟細(xì)胞,但是這些方法通常需要將骨髓干細(xì)胞重編程到類似于胚胎干細(xì)胞的狀態(tài)(這極激進(jìn)而又冒險),隨后在一系列的分子作用下,它們轉(zhuǎn)化為一種特性的成熟細(xì)胞.然而,只有相對較少的實(shí)驗(yàn)室報道過直接轉(zhuǎn)分化技術(shù).

    盡管研究人員仍然不確定這種新的抗體為何對這種GCSF受體產(chǎn)生這樣奇怪的影響,但是他們猜測它要比天然的GCSF更長地結(jié)合到這種受體上,這種更長的相互作用改變這種受體的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式.