成年人大腦中的星形膠質細胞能展現出細胞的可塑性，然而，其是否有潛能產生多種細胞譜系，研究人員並不清楚。近日，一篇發表在國際雜誌PNAS上題為「A single factor elicits multilineage reprogramming of astrocytes in the adult mouse striatum」的研究報告中，來自西南醫學中心等機構的科學家們通過研究發現，一種特殊的單一蛋白或能逆轉星形膠質細胞的發育時鐘，從而使其蛻變成為幹細胞樣細胞，並產生神經元和其它細胞類型，相關研究結果或有望幫助開發新方法來在疾病或損傷後再生大腦組織。
研究者Chun-Li Zhang教授說道，我們發現，未來研究人員或有望重編程腦細胞亞群的命運，並給予其重建損傷大腦組織的潛能。在機體發育期間，哺乳動物的幹細胞能穩定地增殖並在整個大腦中產生神經元細胞以及能支持神經元細胞的膠質細胞；膠質細胞能通過發揮諸如清除廢棄物及絕緣神經纖維等必要任務來維持機體最佳的大腦功能，然而，成熟的大腦基本上就會失去幹細胞的能力，成人大腦中僅會剩下兩個小型的再生區域/生境，這就使其在損傷或疾病後進行自身癒合的能力受到極大限制。
最近的研究表明，在一些大腦模型發生損傷後或進行遺傳修飾後，膠質細胞能被促使產生神經元細胞，儘管這些研究結果非常有希望，但健康大腦組織的再生仍然需要產生多種類型的細胞，而並不僅僅是神經元細胞。為了找到這種刺激多潛能再生的方法，研究者Zhang及其同事利用遺傳工程學技術對成年小鼠的大腦進行操作來誘導星形膠質細胞（一種膠質細胞亞型）產生不同的轉錄因子，即對控制細胞身份及特性非常關鍵的蛋白；相關實驗結果表明，名為DLX2的單一轉錄因子似乎能將星形膠質細胞重編程為神經幹細胞樣細胞，從而產生神經元和膠質細胞的多種亞型。
隨後研究人員利用一種名為譜系追蹤（lineage tracing）的技術證實了這些研究發現，在這項技術中，他們能夠隨著細胞的增殖來追蹤被改變後的星形膠質細胞後代，並對其進行標記物分析，結果表明，這些新生細胞或許具有與其的神經元細胞或神經膠質細胞的特徵。研究者指出，通過進行全局基因表達分析，結果表明，促使星形膠質細胞產生DLX2似乎能將其重編程為幹細胞樣細胞，而這種幹細胞樣細胞具有發育早期的未成熟腦細胞和成人大腦中再生生境中腦細胞的特徵。
研究者表示，DLX2未來或有望作為一種新型工具來幫助治療創傷性腦損傷、中風和諸如亨廷頓氏病等神經退行性疾病，目前研究人員計劃在動物模型中進一步深入研究這一方法。綜上，本文研究結果表明，研究人員所開發的新方法或包括激活內源性的DLX家族轉錄因子並抑制Notch信號；機體常駐的神經膠質細胞重編程誘導的多潛能性或有望用於進行機體的神經再生。（生物谷Bioon.com）
原始出處：
Yunjia Zhang, Boxun Li, Sergio Cananzi, et al. A single factor elicits multilineage reprogramming of astrocytes in the adult mouse striatum, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI:10.1073/pnas.2107339119