人民網(wǎng)北京4月9日電（趙竹青）神經(jīng)元也許是人體最重要卻也最“脆弱”的一類(lèi)細胞了，一旦老化或受損，就再也無(wú)法恢復功能。近日，記者從中國科學(xué)院獲悉，我國科學(xué)家利用基因編輯方法成功實(shí)現了視神經(jīng)節細胞的再生，并且讓永久失明的小鼠恢復視力，打破了某些神經(jīng)元“不可再生”的神話(huà)。
上億人期待的曙光初現
漸凍癥、阿爾茲海默癥、帕金森癥……面對這些可怕的神經(jīng)退行性疾病，人類(lèi)幾乎束手無(wú)策。據統計，目前，全球大約有1億多的人正在遭受不同類(lèi)型的神經(jīng)退行性疾病困擾。
由于神經(jīng)元的不可再生性，這類(lèi)疾病尚無(wú)根治方法。而且隨著(zhù)全球老齡化的加劇，患者將會(huì )越來(lái)越多。
在這些常見(jiàn)的神經(jīng)退行性疾病中，有兩類(lèi)比較特別——視神經(jīng)節細胞死亡導致的永久性失明，以及多巴胺神經(jīng)元死亡導致的帕金森疾病。
視神經(jīng)節細胞是連接眼睛和大腦的神經(jīng)元，一旦死亡就會(huì )導致永久性失明。研究發(fā)現，很多眼疾都可以導致視神經(jīng)節細胞的死亡，急性的如缺血性視網(wǎng)膜病，慢性的如青光眼。據統計，僅青光眼致盲的人數在全球就超過(guò)一千萬(wàn)人。
而帕金森疾病，則是一種常見(jiàn)的老年神經(jīng)退行性疾病。它的發(fā)生是由于腦內黑質(zhì)區域中一種叫做多巴胺神經(jīng)元的死亡，而無(wú)法在大腦中運送多巴胺這種重要的神經(jīng)遞質(zhì)。目前，全球患有此病超過(guò)1000萬(wàn)人。
“它們都是由于某種特殊類(lèi)型的神經(jīng)元死亡導致?！敝锌圃耗X智卓越中心研究員楊輝告訴記者，如何在成體中再生出這兩種特異類(lèi)型的神經(jīng)元，一直是全世界眾多科學(xué)家努力的方向。
“基因治療”讓小鼠重見(jiàn)光明
我國科學(xué)家針對這兩類(lèi)特殊的神經(jīng)元，發(fā)明了一種基因編輯的方法，能夠“誘導”神經(jīng)元的近親——神經(jīng)膠質(zhì)細胞，通過(guò)“二次發(fā)育”變?yōu)樯窠?jīng)元細胞。利用這種方法，他們讓失明的實(shí)驗小鼠重見(jiàn)光明。
該研究由中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng )新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）、上海腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心、神經(jīng)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室楊輝研究組完成。楊輝研究員和博士后周海波作為共同通訊作者指導了該項研究。4月8日晚，《細胞》期刊在線(xiàn)發(fā)表了相關(guān)研究論文。
具體來(lái)說(shuō)，科學(xué)團隊是運用了最新開(kāi)發(fā)的基因編輯技術(shù)——RNA靶向CRISPR系統CasRx，首次在成體中實(shí)現了視神經(jīng)節細胞的再生，恢復了永久性視力損傷模型小鼠的視力。
在該研究中，研究人員首先在體外細胞系中設計了這一系統。然后，他們在小鼠身上進(jìn)行了實(shí)驗。
楊輝研究員介紹了實(shí)驗的具體操作過(guò)程：“所有元件以雙質(zhì)粒系統的形式被包裝在A(yíng)AV（腺相關(guān)病毒）中并且通過(guò)視網(wǎng)膜下注射，特異性地在成年小鼠的穆勒膠質(zhì)細胞中下調Ptbp1基因的表達?！?/p>
大約一個(gè)月后，令人驚喜的結果出現了。研究人員在小鼠視網(wǎng)膜視神經(jīng)節細胞層發(fā)現了由穆勒膠質(zhì)細胞轉分化而來(lái)的視神經(jīng)節細胞，并且這些細胞可以像正常的神經(jīng)元那樣對光刺激產(chǎn)生相應的電信號。
這也就是說(shuō)，經(jīng)過(guò)“基因治療”后，這些失明的實(shí)驗小鼠奇跡般地“復明”了。
一個(gè)“優(yōu)雅且令人振奮”的例子
隨后，研究人員為進(jìn)一步發(fā)掘這一方法的治療潛能，又做了另外一項實(shí)驗，成功將帕金森模型小鼠的運動(dòng)障礙逆轉到接近正常小鼠的水平。
換句話(huà)說(shuō)，該研究同時(shí)也證明了這項技術(shù)可以非常高效且特異地將紋狀體內的星形膠質(zhì)細胞轉分化成多巴胺神經(jīng)元，基本消除了帕金森疾病的癥狀。
“失明小鼠”和“帕金森小鼠”實(shí)驗的雙雙成功，令人信服地展示了基因編輯方法治療神經(jīng)退行性疾病的廣闊前景。
“如何利用RNA靶向CRISPR系統來(lái)達到治療的目的，這項研究給出了一個(gè)優(yōu)雅和令人振奮的例子?！薄都毎菲诳趯徃逡庖?jiàn)中表示，通過(guò)把腦內已經(jīng)存在的前體細胞直接轉分化為能夠整合以及延展軸突的神經(jīng)元，“這個(gè)概念極其有價(jià)值”。
審稿意見(jiàn)還指出，以往的研究都集中在利用RNA靶向CRISPR系統來(lái)直接降低遺傳病模型中有害的突變轉錄本，而這項研究卻利用這些工具在體內進(jìn)行治療性的細胞命運轉分化，展現了一個(gè)全新的視角，而且可以得到廣泛的應用。
“這是一項令人振奮的成果?！敝锌圃耗X智卓越中心學(xué)術(shù)主任蒲慕明院士在談及這項研究時(shí)說(shuō)，“雖然科學(xué)家們在實(shí)驗室里取得了重要進(jìn)展，但是要將研究成果真正應用于人類(lèi)疾病的治療，還有很多工作要做?！?/p>
楊輝表示，下一步，還需要先在靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物中進(jìn)行實(shí)驗，然后才有可能進(jìn)入到人類(lèi)的臨床研究。
人類(lèi)的視神經(jīng)節細胞能否再生？帕金森患者是否能通過(guò)該方法被治愈？這些問(wèn)題，還有待全世界的科研工作者共同努力去尋找答案。
來(lái)源：人民網(wǎng)-科技頻道
