脊髓损伤

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TUhjnbcbe - 2025/8/3 17:42:00
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引言

过去的几十年里,神经再生医学一直受困于一道难题:如何“重新制造”人类大脑或脊髓中受损的神经元?

麻省理工学院(MIT)最新在《CellSystems》上发表的研究,打破了传统路径——科学家成功将皮肤细胞直接转化为功能性运动神经元,完全绕过诱导多能干细胞(iPSC)阶段。

这项技术不仅提升了效率,还减少了潜在安全隐患。对于像肌萎缩侧索硬化症(ALS)这样目前几乎无解的神经退行性疾病而言,这或许不是远方的希望,而是临床治疗的拐点。

01传统路径太绕,这一次,科学家决定“直通终点”

在细胞治疗和再生医学中,重编程技术一直被视为“逆转命运”的钥匙。过去主流方法通常依赖将体细胞(如皮肤细胞)先转化为诱导多能干细胞(iPSC),再诱导其定向分化为所需细胞类型,如神经元、心肌细胞等。

这个路径虽然理论上可行,但现实中却问题重重——过程繁琐、时间长、转化效率低,而且存在一大隐患:细胞可能停留在“未完全分化”的中间态,具有一定风险。

MIT的研究团队决定换一种方式:跳过iPSC中间阶段,直接让皮肤细胞变身为成熟运动神经元。

他们通过基因工程手段,筛选出三个关键的转录因子——NGN2、ISL1、LHX3,并将其设计为一个紧凑的“转录因子盒”,通过单一病毒载体传递至小鼠皮肤细胞中。

结果惊人:不仅转化率远超传统方法,还节省了时间,大幅降低了操作成本和生物风险。

这就像放弃了“走曲折山路”的路线,直接修了一条高速公路。

%的转化率?这些“神经元”还真能动真格

在小鼠实验中,MIT团队创造出了令人瞠目的成果:每个起始的皮肤细胞,竟然能生成超过10个运动神经元,转化率高达%!

这听起来像是细胞“复制魔术”,其实背后有一套巧妙机制:研究人员引入了p53DD(抑制细胞凋亡)与HRAS^G12V(促进细胞增殖)两个辅助因子,使得细胞在转化过程中既能存活,又能扩大数量。

转化后的神经元并非“看上去像”,而是实打实具备功能活性的成熟运动神经元。实验中,这些细胞表现出清晰的膜电位活动、钙信号波动,证明其具备信息传导能力。

更关键的是,这些神经元在移植进小鼠脑组织后,不仅能够长期存活,还成功与宿主神经网络整合,形成突触连接。这为其未来向神经修复治疗的临床转化奠定了坚实基础。

也就是说,这些由皮肤转化而来的神经元,不只是“样子货”,而是真正能“放进大脑里工作的”细胞。

而这,正是细胞替代疗法从实验台走向病床的最大门槛之一——现在,MIT跨过去了。

03从ALS到脊髓损伤,“皮肤变神经”的医学想象空间有多大?

MIT的这项研究,不仅是细胞工程的一次突破,更可能改写整个神经再生医学的技术路线图。

最直接的潜在应用,便是针对**肌萎缩侧索硬化症(ALS)**这类运动神经元病。ALS因脊髓和大脑中控制运动的神经元退化而致肌肉无力,最终呼吸衰竭。当前无根本治疗方案,干细胞移植虽有探索,但多受限于细胞来源、移植排异及功能恢复不确定性。

而“自体皮肤细胞→直接转化→功能性运动神经元”的路径,则规避了排异反应,更接近“量体裁衣式的个性化细胞替代”。

此外,脊髓损伤、脑卒中后运动功能障碍、帕金森病、脑瘫等神经系统疾病,也都有望借助这种技术,探索细胞层级的恢复策略。

更重要的是,这项研究提示我们:再生医学不一定非走“干细胞→诱导→分化”的老路,未来可能存在更多“快捷键”路径,让细胞工程变得高效、安全且实用。

这是“个性化医疗”真正开始具备技术抓手的时刻。

04从老鼠到人类,这条“直通神经”的路还需要哪些验证?

尽管MIT的研究在小鼠实验中取得了突破性成果,但从“皮肤变神经元”真正走向人类临床治疗,还存在多重挑战。

首先是转化效率的差异。

在人类皮肤细胞中,研究者使用同样的转录因子组合,尽管仍能成功生成运动神经元,但转化效率仅为10%–30%,明显低于小鼠的千倍增殖效果。这意味着在人类细胞体系中,仍需优化基因载体、调控因子或引入其他辅助机制。

其次是安全性评估。

引入如HRAS^G12V这种“推动细胞增殖”的强效基因,是否可能诱导异常增生?如何确保转化过程无残留基因表达?这些都需要长期动物试验与生物安全数据支持。

此外,还有伦理与规范问题。

直接基因改写终末分化细胞,是否影响个体长期健康?若用于临床,需如何建立标准化、可控化的细胞生产流程?

研究团队也强调,这项技术的临床路径虽然清晰,但仍属早期阶段。他们正计划扩大对人类细胞的样本验证,并探索不依赖病毒载体的转录因子递送系统,以提高安全性和转化效率。

但无可否认:这扇门已经被推开,而通向神经再生的路,正在被拓宽。

05“细胞重编程”,正在成为再生医学的下一场革命

这项由MIT团队主导的研究,不仅让我们看到“皮肤变神经”的技术奇迹,更让人相信:每一个细胞的命运,未来都可能被重新书写。

在神经退行性疾病依然缺乏有效疗法的当下,直接重编程或许是穿越瓶颈的新路径。它比干细胞更快速,比药物更精准,也更具个性化潜力。

再生医学的下一场革命,或许不会从高深理论开始,而是从一块普通皮肤细胞悄然启动。

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