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利用體細(xì)胞核移植與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)從事哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育和體細(xì)胞重編程分子機(jī)制與干細(xì)胞研究,。曾與中科院動(dòng)物研究所周琪實(shí)驗(yàn)室在2009年分別獨(dú)立報(bào)道了iPS小鼠的研究成果，從而在世界上證明了iPS細(xì)胞的真正多能性,。
神經(jīng)退行性疾病是大腦或脊髓的神經(jīng)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能喪失導(dǎo)致的神經(jīng)疾病,，此類疾病對人類特別是老年人的健康構(gòu)成了巨大的威脅。過去的臨床研究中,，人們試圖通過化學(xué)藥物治療這些疾病,，但都沒有取得好的效果。然而,，近年來生成可以替代受損組織的細(xì)胞的再生醫(yī)學(xué)手段,，為這些疾病的治療帶來了曙光。因此,，神經(jīng)前體細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域都具有巨大的應(yīng)用潛力,。
目前體外獲得神經(jīng)前體細(xì)胞的方法主要有兩種。一種是通過誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）技術(shù)是將體細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)榕咛ジ杉?xì)胞樣的狀態(tài),，進(jìn)而分化產(chǎn)生神經(jīng)前體細(xì)胞,。另外一種是細(xì)胞轉(zhuǎn)分化技術(shù)，可將體細(xì)胞在一些譜系特異性轉(zhuǎn)錄因子或者小分子化合物的作用下,，直接轉(zhuǎn)變產(chǎn)生神經(jīng)前體細(xì)胞,。盡管誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)和轉(zhuǎn)分化技術(shù)為細(xì)胞治療帶來了的曙光，但是這兩種方法也都有自己的局限之處,。一方面,，借助于逆轉(zhuǎn)錄病毒、慢病毒等方法,，外源病毒基因序列會(huì)插入正常細(xì)胞的基因組內(nèi),，引起基因組的不穩(wěn)定并且具有潛在致瘤風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,，小分子化合物介導(dǎo)的細(xì)胞轉(zhuǎn)分化具有操作相對復(fù)雜,、花費(fèi)時(shí)間較長及機(jī)制不明確等問題。
在這篇文章中,，研究人員提供了一種以生長因子為基礎(chǔ)的細(xì)胞轉(zhuǎn)分化手段,，體外從哺乳動(dòng)物體細(xì)胞誘導(dǎo)獲得有功能的神經(jīng)前體細(xì)胞,。該方法通過利用特定生長因子來調(diào)控細(xì)胞上下游的信號(hào)通路，經(jīng)過3-4周時(shí)間,，實(shí)現(xiàn)了安全、非整合型的,、的細(xì)胞轉(zhuǎn)分化方法,，成功在體外誘導(dǎo)生成神經(jīng)前體細(xì)胞。這種生長因子誘導(dǎo)生成的神經(jīng)前體細(xì)胞與小鼠腦內(nèi)新生的神經(jīng)前體細(xì)胞相比,，無論是在轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)上,，還是體內(nèi)外的分化潛力上都十分相似。相比于現(xiàn)有的誘導(dǎo)神經(jīng)前體細(xì)胞的方法,，這一方法一方面規(guī)避了傳統(tǒng)病毒介導(dǎo)的誘導(dǎo)方法的外源基因插入,，免疫原性；又通過使用生長因子降低了潛在的致瘤性,；另一方面,，又極大改善了已有的小分子化合物誘導(dǎo)方法中存在的效率偏低的問題。
之后,，研究人員進(jìn)一步利用高通量測序技術(shù)發(fā)現(xiàn)這種生長因子誘導(dǎo)生成神經(jīng)前體細(xì)胞是一個(gè)漸進(jìn)變化的過程,，包括起始狀態(tài)，中間狀態(tài),，成熟狀態(tài)以及穩(wěn)定狀態(tài),。相應(yīng)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)在這兩個(gè)過程中均由體細(xì)胞特異性的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)向神經(jīng)前體干細(xì)胞特異性的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)靠攏。