近日,暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院研究员吴政、教授陈功团队成功揭示星形胶质细胞重编程中的新机制,为提高神经再生治疗效果提供了潜在新靶点。相关成果发表于《自然-通讯》(Nature Communications)。
相关研究示意图。研究团队供图
成年哺乳动物中枢神经系统再生能力有限,神经元损伤后难以自我修复。将星形胶质细胞原位重编程为功能性神经元,是神经再生领域极具前景的策略,bHLH转录因子是驱动这一“身份转换”的关键先驱因子。但部分转录因子体内重编程效率低,限制了临床转化应用,且对于重编程中细胞自身是否会产生新屏障,此前知之甚少。
研究团队利用腺相关病毒(AAV)载体将神经转录因子Ngn2递送至小鼠大脑皮层星形胶质细胞启动重编程时发现,原本几乎不表达的转录因子Olig2被迅速、强烈诱导表达,这表明星形胶质细胞会主动激活抵抗程序。
为验证Olig2是否为关键“壁垒”,团队设计精密实验,在递送Ngn2时,利用RNA干扰技术干扰星形胶质细胞中的Olig2表达。结果显示,与仅表达Ngn2的对照组相比,干扰Olig2使星形胶质细胞转化为神经元的效率提升约三倍。这些新生神经元数量更多,部分具备成熟特性,能产生动作电位,约一半成功整合入既有神经环路,具备行使功能基础。
通过单细胞测序和CUT&Tag染色质结合分析,团队揭示了Olig2“设卡”的方式:被诱导表达的Olig2蛋白会直接结合到包括Ngn2自身基因在内的多个促神经发育基因调控区域,抑制其表达,形成负反馈回路,为细胞命运转换踩下“刹车”。
该研究发现了全新的“可诱导型”重编程屏障,这是一种在改变细胞命运时被实时激活的动态防御机制,Olig2是其中的关键一环,为深入理解细胞重编程的阻力机制提供了全新视角。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-026-68869-4
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