Nat Commun：科學家成功讓皮膚細胞變血液！還有更神奇的呢

皮膚細胞變血液、變免疫細胞、變腦細胞、變神經元.......甚至是變卵細胞？科學家正一步步的實現。不信？來看看發表在Nature和cell旗下的研究成果吧！

利用皮膚細胞成功地創造了血液和免疫細胞

文獻鏈接：Reprogramming mouse fibroblasts into engraftable myeloerythroid and lymphoid progenitors

新加坡的研究人員利用皮膚細胞成功地創造出了新的小鼠血液和免疫細胞，人類細胞工程技術又跨出了一大步。相關研究結果於本周發表在Nature Communications雜誌上。

再生醫學的主要挑戰之一是人工創造新的血液和免疫細胞。這項研究為免疫性疾病以及其他需要輸血的患者提供了新的免疫細胞或血液來源。雖然以往也有研究試圖利用皮膚細胞來創造血液細胞，但所生成的細胞注入到小鼠體內只能維持兩周。但是，在這項新研究中，人工皮膚來源的血細胞可在小鼠體內維持好幾個月。

研究人員已經確定了將小鼠皮膚細胞轉化成不同類型血細胞的四個關鍵因素。造血轉錄因子 Scl、Lmo2、Runx1和 Bmi1能使譜系發育樹遠端的成纖維細胞轉化成誘導性造血祖細胞（induced hematopoietic progenitors，iHPs）。iHPs在體外功能性地生成乙醯膽鹼酶和吞噬細胞，注入到免疫缺陷的小鼠體後能生成myeloerythoid和B淋巴細胞。

為了將血細胞中活躍的四個因素導入到皮膚細胞中，研究人員根據血細胞的特徵「重寫」了皮膚細胞。皮膚細胞表面和血細胞表面有太多的不同，本研究第一作者、Cheng Hui博士表示，「我們對重寫細胞一直很感興趣，特別是將皮膚細胞變成血液細胞。」

項目團隊成員之一，斯坦福大學醫學院的 Kyle Loh博士說，「這不僅僅是再生醫學中關於新鮮血液和免疫細胞來源的問題，從基本生物學視角而言，它也十分有趣，兩個非常不同的細胞可以互相轉換，這是比較吸引人的。」

該團隊認為，這項技術可能會改變再生醫學的遊戲規則。如果他們能夠將該技術使用在人類身上，並有同樣的效果，那麼將給患者帶來實實在在的好處。

成功將皮膚細胞直接培育成腦細胞

文獻鏈接：Directly Reprogrammed Human Neurons Retain Aging-Associated Transcriptomic Signatures and Reveal Age-Related Nucleocytoplasmic Defects

美國薩克生物研究所的研究團隊研發出一種將普通皮膚細胞培育成人老化神經元細胞的新方法，為研究逆轉時間對細胞、疾病的影響提供最理想材料。相關研究成果發表於《Cell Stem Cell》。

重新編程細胞使其「改革換面」，從一種類型轉化成另一種類型，有多種方法可以實現。其中，最早的方式是使細胞從成熟或者老化狀態重新調製回「零」。例如，早期將皮膚細胞培育成幹細胞（類似於早期胚胎幹細胞狀態），再將得到的幹細胞培育成其他分化細胞。這是一種迂迴戰略。但在這項研究中，研究人員首次通過一系列生化調整過程使得皮膚細胞直接轉變成腦細胞，並且發現皮膚細胞轉變成的大腦細胞與捐贈者年齡相符。

成功將皮膚細胞轉化為痛覺神經元

文獻鏈接：Selective conversion of fibroblasts into peripheral sensory neurons

經過六年的努力，波士頓兒童醫院（BCH）哈佛大學幹細胞研究所（HSCI）和哈佛大學幹細胞與再生生物學系（HSCRB）的研究人員終於成功地將老鼠和人的皮膚細胞轉化成了痛覺神經元，所創造的神經疼痛模型能夠響應兩種刺激，一種是身體傷害引發的強烈刺激，另一種是炎症或者某種形式癌症化療引發的溫和刺激。相關研究發表在《自然神經科學》雜誌上。

皮膚細胞變卵子？

參考文獻：Genetics: Coitus defunctus

2016年，美國斯坦福大學遺傳倫理學家Henry Greely撰寫了《The End of Sex and the Future of Human Reproduction》，並由哈佛大學出版社出版了。在這本書中，作者設想：女性不用接受激素療法，將卵子取出用於胚胎創建，並能進行胚胎檢測；相反，可通過幹細胞技術將女性的皮膚細胞誘導成卵子，隨後將這些卵子與其丈夫的精子進行受精，可創造出多達100個胚胎。在這種情況下，通過全基因組測序，父母可選擇最好的胚胎植入女性的子宮內。

今年4月份，西班牙的研究人員表明，他們已經成功用皮膚細胞造出了人類精子。該研究團隊向皮膚細胞中引入了一系列產生配子所需的基因，對成熟的皮膚細胞進行了重新整合。一個月之後，這些皮膚細胞便被轉化成了生殖細胞，可以繼續發育成精子或卵子。但科學家發現，這些細胞無法使卵細胞受精。

隨著試管嬰兒技術的發展，尤其是以PGD為代表的第三代嬰兒技術不斷取得突破，皮膚造人或許不是說著玩的。不過除了技術問題，皮膚造人會涉及到道德和倫理的問題，因此要真正的實現也是有很大的難度。

還有更厲害的，利用皮膚細胞來殺死癌細胞

文獻鏈接：Therapeutically engineered induced neural stem cells are tumour-homing and inhibit progression of glioblastoma

北卡羅來納大學的藥學研究人員利用膠質母細胞瘤患者自身的皮膚細胞來設計個性化的治療方案，以擺脫癌症再生，從而有效殺死膠質母細胞瘤。相關研究結果發表在Nature Communications雜誌上。

研究人員將成纖維細胞重新編程為誘導神經幹細胞。經過老鼠體內試驗發現，這些神經幹細胞有一種天生的能力，可在整個大腦中穿梭並殺死殘留的癌細胞。同時研究人員還發現可以改造這些幹細胞來生產能殺死腫瘤的蛋白，進一步打擊癌症。