德克萨斯大学西南医学中心的研究人员意外地将一种成熟的神经元重编程为另一种成熟的神经元，而无需将其重置为干细胞状态。图中绿色表示转化的细胞。（来源：Lei-Lei Wang/UT Southwestern） 有时，最伟大的发现是偶然获得的。德克萨斯大学西南医学中心的分子生物学家对此深有体会：该团队在《干细胞报告》杂志上发表的一篇新论文中宣布，他们无意中将一种成熟的神经元重编程为另一种——而无需先将其重置为干细胞阶段。正如您可能猜到的那样，是的，当科学家们想要改变已经稳定其特化功能的脑细胞，使其具有另一种功能时，通常需要回溯发育历程。这通常涉及递送有助于它们恢复到类干细胞状态的蛋白质。而这正是UT团队尝试做的事情。
以胶质细胞为目标
他们的最初目标是胶质细胞，即大脑细胞，约占大脑的90%，它们执行一系列基本功能，例如绝缘从神经元中心长出的信号传递分支。它们也比神经元更容易增殖。目标是在小鼠的纹状体（大脑中负责控制运动的区域）中定位胶质细胞。该团队希望将胶质细胞转化为产生多巴胺的神经元，多巴胺也（除其他功能外）参与运动。在帕金森病等疾病中，产生多巴胺的细胞会随着疾病的进展而死亡，导致震颤和僵硬等典型症状。让易于增殖的胶质细胞转化并开始产生多巴胺，可以作为一种疗法来帮助治疗帕金森病和其他涉及神经递质的疾病。因此，该团队设计了一系列蛋白质，这些蛋白质理想情况下会将这些胶质细胞重置为干细胞状态，然后促使它们发育成产生多巴胺的细胞。他们将这些蛋白质包装到一个载体中——在这种情况下是一种无害的病毒——该载体本应将蛋白质束注入细胞。但事实并非如此。
意外的惊喜
当团队在显微镜下观察时，胶质细胞完好无损。但令他们惊讶的是，另一种称为中棘状神经元（MSNs）的细胞却发生了形态改变。通常，MSNs在纹状体中很常见，它们产生另一种称为GABA的神经递质，有助于控制肌肉运动。现在，它们却在分泌多巴胺。经过一些化学分析，该小组意识到MSNs从未重置为任何一种干细胞状态——这种现象在研究人员看来对于这种转化至关重要。“起初，我有点失望，因为我们转化的是中棘状神经元而不是胶质细胞，”UT研究人员之一Chun-Li Zhang在一份新闻稿中说。“但当我们意识到我们结果的新颖性时，我们感到非常惊讶。据我们所知，改变已成熟的、居留神经元的表型以前从未实现过。” 至于为什么是MSNs而不是胶质细胞发生了改变，这仍然是一个谜，但这个意外的惊喜表明，关于神经可塑性——我们大脑一生中改变的能力——还有很多有待专家们去发现。“我们希望有一天，改变神经元身份的能力可以用于治疗包括帕金森病在内的神经系统疾病，”Zhang说。
