控制食欲的神经元由皮肤细胞构成

研究人员首次成功地将成年人类皮肤细胞转化为调节食欲的神经元，为研究体重控制的神经生理学和测试肥胖的新疗法提供了一个患者特有的模型。这项研究由哥伦比亚大学医学中心(CUMC)和纽约干细胞基金会(NYSCF)的研究人员领导，上个月发表在《科学》杂志的网络版上临床研究杂志．

另一项研究发表在2月10日的杂志上发展，凯文·埃根博士;Florian Merkle;哈佛大学的亚历山大·席尔(Alexander Schier)也成功地用人类诱导多能干细胞(iPS)制造下丘脑神经元。这些神经元有助于调节人体的行为和基本生理功能，包括食欲、高血压、睡眠、情绪和一些社交障碍。哥伦比亚大学和哈佛大学的研究人员在研究过程中分享了想法，这些研究是共同验证的。

“老鼠是研究人类肥胖的一个很好的模型，但最好使用人类细胞进行测试。不幸的是，调节食欲的细胞位于大脑中一个无法到达的部位——下丘脑。所以，到目前为止，我们只能用老鼠模型或尸体解剖时采集的人体细胞。这极大地限制了我们研究人类肥胖基本方面的能力，”资深作者Rudolph L. Leibel医学博士说，他是克里斯托弗J.墨菲糖尿病研究纪念教授、儿科和医学教授，同时也是CUMC的Naomi Berrie糖尿病中心的联合主任。

为了制造这些神经元，人类皮肤细胞首先被基因改造成iPS细胞。就像自然干细胞一样，诱导多能性细胞能够发育成任何一种成年细胞，只要按照特定的顺序给予一组特定的分子信号。iPS细胞技术已经被用于制造多种成人细胞类型，包括产生胰岛素的β细胞、前脑和运动神经元。“但直到现在，还没有人能够弄清楚如何将人类iPS细胞转化为下丘脑神经元，”合著者Dieter Egli博士说，他是儿科助理教授(发育细胞生物学)，Naomi Berrie糖尿病中心的成员，NYSCF的高级研究员。

“这是一个很好的例子，几个机构聚集在一起合作和推进研究，追求新的治疗干预。制造这种神经元的能力让我们离肥胖新疗法的开发又近了一步，”纽约科学基金会首席执行官苏珊·l·所罗门说。

CUMC/NYSCF团队确定了将iPS细胞转化为弓状下丘脑神经元所需的信号，下丘脑神经元是一种调节食欲的神经元亚型。改造过程大约需要30天。这些神经元显示出小鼠弓状下丘脑神经元的关键功能特性，包括精确处理和分泌特定神经肽的能力，以及对胰岛素和瘦素等代谢信号作出反应的能力。

“我们不认为这些神经元与天然的下丘脑神经元相同，但它们很接近，仍将有助于研究体重控制的神经生理学，以及导致肥胖的分子异常，”利贝尔博士说。“此外，这些细胞将使我们能够以前所未有的方式评估潜在的减肥药。”

“这表明，”埃根博士说，“对干细胞生物学的理解的提高对我们研究、理解并最终治疗神经系统紊乱的能力产生了怎样的影响。”由于特定类型的下丘脑神经元太少，研究它们一直是出了名的困难。两组人的成功工作表明，这个问题已经被解决了。”