在人體所有的器官中，大腦一直以來都是最重要的器官之一，而且?guī)缀鯖]有替換的可能，神經(jīng)細(xì)胞的衰退也給人類帶來了無窮的困擾。

如一些功能性損傷導(dǎo)致的失明、癱瘓，由退行性改變引發(fā)的帕金森病、阿爾茲海默癥等等。近日，上?？茖W(xué)家利用最新基因編輯和干細(xì)胞技術(shù)，挖掘出了干細(xì)胞變身“超級(jí)替補(bǔ)”替代神經(jīng)細(xì)胞的潛力，為神經(jīng)損傷、神經(jīng)退行性疾病的治療帶來了新曙光。

2020年4月，國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》雜志在線發(fā)表了上海科學(xué)家的這項(xiàng)成果。

據(jù)中深前沿服務(wù)中心統(tǒng)計(jì)，全球青光眼致盲人數(shù)超過一千萬人。不僅是青光眼，還包括缺血性視網(wǎng)膜病等眼疾都會(huì)使得視神經(jīng)節(jié)細(xì)胞死亡，導(dǎo)致永久性失明，有非常多的人陷入病痛的折磨。

五年前，中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心研究員楊輝為了解決這一問題，萌生了一個(gè)新奇的想法，在人體神經(jīng)細(xì)胞中，有一種稱為“膠質(zhì)細(xì)胞”的細(xì)胞，這一類細(xì)胞數(shù)量眾多，平時(shí)的主要工作就是為神經(jīng)元細(xì)胞提供營養(yǎng)，如果讓膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)揮更多作用，是否能夠代替工作中的神經(jīng)元細(xì)胞呢。

科學(xué)家為此不斷的大膽假設(shè)，小心論證。擅長基因編輯技術(shù)的楊輝研究組探索出了一條獨(dú)特路徑：他們從國外科研報(bào)道中發(fā)現(xiàn)了一種小巧的RNA編輯工具，可以比較安全地進(jìn)入生物體內(nèi)進(jìn)行基因編輯，從而讓膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)變成多能干細(xì)胞，再重新分化成科學(xué)家需要的神經(jīng)元細(xì)胞。

首先科學(xué)家在體外細(xì)胞中設(shè)計(jì)了特異性標(biāo)記穆勒膠質(zhì)細(xì)胞及其表達(dá)CasRx系統(tǒng)（一種基因編輯系統(tǒng)），再將所有元件“打包”注射到因視神經(jīng)節(jié)細(xì)胞受損而永久性視力損傷的小鼠視網(wǎng)膜下。

大約一個(gè)月后，他們驚喜地發(fā)現(xiàn)，失明小鼠重新有了光感。這意味著由穆勒膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)分化而來的視神經(jīng)節(jié)細(xì)胞可以像正常細(xì)胞那樣對光刺激產(chǎn)生相應(yīng)信號(hào)，而且還通過視神經(jīng)與大腦中的正確腦區(qū)建立了功能性聯(lián)系，把視覺信號(hào)傳輸?shù)搅舜竽X。

在帕金森病小鼠模型中，該技術(shù)同樣獲得了成功。帕金森病主要由大腦黑質(zhì)中的多巴胺神經(jīng)元死亡缺失導(dǎo)致。這次，科研人員看中了在黑質(zhì)下游腦區(qū)紋狀體中的星形膠質(zhì)細(xì)胞，將其中一部分轉(zhuǎn)分化成為多巴胺神經(jīng)元細(xì)胞，成功彌補(bǔ)了黑質(zhì)中失去的多巴胺神經(jīng)元的功能——帕金森病小鼠的運(yùn)動(dòng)能力出現(xiàn)了明顯改善。

《細(xì)胞》雜志審稿人表示，這項(xiàng)研究給出了一個(gè)令人振奮的案例，展現(xiàn)出了一個(gè)全新的視角，并有可能廣泛應(yīng)用。前期的試驗(yàn)帶來非常多新的思路，并且是具有可行性的，希望相關(guān)研究人員能夠盡快推進(jìn)研究進(jìn)入非人靈長類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，若同樣取得顯著效果，將讓人們看到更多臨床應(yīng)用的希望。

干細(xì)胞不僅僅是分化成神經(jīng)干細(xì)胞，而且還是“超級(jí)替補(bǔ)”，還可以分化成血液干細(xì)胞、肝臟干細(xì)胞、胰島干細(xì)胞等等。

也正是因?yàn)楦杉?xì)胞修復(fù)與再生的特性，在臨床試驗(yàn)中，干細(xì)胞治療也卓有成效。在此次新冠肺炎疫情中，干細(xì)胞治療可以有效降低新冠病毒在患者體內(nèi)引發(fā)的劇烈炎癥反應(yīng)，減少肺損傷，改善肺功能，對肺部進(jìn)行保護(hù)和修復(fù)，對減輕患者的肺纖維化具有積極作用。

近年來，隨著我國干細(xì)胞在生命科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的貢獻(xiàn)程度不斷增加，國家各相關(guān)部門積極出臺(tái)相關(guān)政策規(guī)范并推動(dòng)干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這也使得無數(shù)研究人員在資金和政策上得到進(jìn)一步的幫助，推動(dòng)了干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并取得一個(gè)又一個(gè)的前沿技術(shù)成果。隨著科學(xué)家的對干細(xì)胞的不斷研究和深入，科學(xué)家或能夠繼續(xù)更明確地闡明細(xì)胞自身的奧秘。

而且隨著我們研究干細(xì)胞技術(shù)的不斷前進(jìn)，研究人員突破原有的理論瓶頸，用新的理論和實(shí)踐來對研究結(jié)果進(jìn)行明。不積跬步無以至千里，生命科學(xué)就是這樣一點(diǎn)點(diǎn)的積累并發(fā)展起來的。