研究人员通过操纵线粒体来改善神经元重编程

丢失神经元的替换是神经科学的圣杯。一种新的有希望的方法是将神经胶质细胞转化为新的神经元。提高脑损伤后这种转换或重新编程的效率是开发可靠的再生医学疗法的重要一步。慕尼黑Helmholtz Zentrum和慕尼黑路德维希马克西米利安斯大学(LMU)的研究人员已经确定了有效转化的障碍：细胞代谢。通过在直接重编程过程的早期表达富含神经元的线粒体蛋白，研究人员将转化率提高了四倍，同时提高了重编程速度。

神经元(神经细胞)在大脑中具有非常重要的功能，例如信息处理。许多脑部疾病，损伤和神经退行性病变的特征是无法替代的神经元丢失。因此，再生医学的方法旨在通过移植，干细胞分化或将内源性非神经元细胞类型直接转化为功能性神经元来重构神经元。

Helmholtz ZentrumMünchen和LMU的研究人员正在开创将神经胶质细胞直接转化为他们最初发现的神经元的领域。胶质细胞是大脑中最丰富的细胞类型，在受伤时会增殖。目前，研究人员能够将神经胶质细胞转化为神经元，但是在此过程中，许多细胞会死亡。这意味着只有很少的神经胶质细胞转化为功能性神经细胞，从而使过程效率低下。

探索新方法

MagdalenaGötz和她的团队研究了转换过程中的潜在障碍，并采取了新的途径：尽管大多数研究都集中在直接神经元重编程的遗传方面，但他们决定研究线粒体和细胞代谢在这一过程中的作用。这是由于他们先前与马克斯·康拉德(Marcus Conrad)在Helmholtz ZentrumMünchen的小组合作而获得的灵感，该研究表明细胞会由于转化过程中过量的活性氧而死亡。

该研究的第一作者Gianluca Russo解释说：“我们假设，如果我们能够帮助将神经胶质细胞的代谢重新编程为神经元的代谢，则可以提高转化效率。” 根据他们以前的数据，研究人员将注意力集中在细胞的线粒体上。该小组从小鼠的神经元和星形胶质细胞(一种特定类型的神经胶质细胞)中提取线粒体，并与Helmholtz ZentrumMünchen的Stefanie Hauck蛋白质组学专家小组合作，通过研究它们的蛋白质来比较它们。令人惊讶的是，他们发现神经元和星形胶质细胞的线粒体蛋白质组差异达到20%。这意味着在星形胶质细胞和神经元之间，每五个线粒体蛋白都不同。