近年来，科学家们发现，一种成熟细胞可以在不经过早期发育阶段的情况下直接转换为另一种成熟细胞，这种现象被称为“直接重编程”。尽管这一过程已被证实是可靠的，但效率极低。科学家们一直试图弄清楚，究竟是哪些细胞能够成功完成这种转换。
多数科学家认为，每个细胞都具有相同的重编程潜力，但由于随机性或概率性机制的影响，重编程的成功在很大程度上只是“运气”的结果。然而，也有一些科学家支持另一种观点，称为“精英”模型。他们认为，只有极少数细胞在重编程过程中具备内在的先天优势，可以更容易完成这一转变。多伦多大学分子遗传学教授Derek van der Kooy博士便是“精英”模型的支持者之一。
van der Kooy团队的一项新研究为“精英”模型提供了证据。他们的研究显示，皮肤和身体其他部位的神经嵴（NC）干细胞是重编程为神经元的主要来源。在这项发表在《干细胞报告》期刊上的研究中，研究团队通过将小鼠成纤维细胞转化为神经元的实验，证明起始细胞的发育谱系和成熟度的差异对直接重编程有着重要影响。
研究人员发现，几乎所有重编程成功的神经元都源自神经嵴谱系。当他们选择性地去除少数增殖中的神经嵴前体细胞时，重编程产生的神经元数量显著减少。此前的研究认为，重编程是细胞命运的转换，跨越了不同的胚层（如中胚层到外胚层），而van der Kooy团队的解释是，这是皮肤中的一种神经谱系干细胞的定向分化，而这种细胞天生具有生成神经元的倾向。
这项研究驳斥了一个普遍的观点，即任何成熟细胞在注入转录因子后都可以转变为完全不同的细胞类型。该研究的第一作者、多伦多大学的研究生Justin Belair-Hickey指出，重编程过程之所以效率低，是因为只有极少数具备多向分化潜力的干细胞能够产生预期的重编程细胞类型。
神经嵴细胞分布广泛，可存在于皮肤毛囊下，具有生成神经元的遗传倾向。这一发现并不令人意外，因为在胚胎发育过程中，皮肤和神经元都源自同一个外胚层。研究团队认为，重编程现象的解释需要更加谨慎，特别是当涉及跨胚层的细胞命运转换时。他们假设，重编程仅可能在同一胚层中的干细胞到成熟细胞之间发生。
Belair-Hickey表示，他们的研究表明，细胞的身份比重编程领域普遍认为的更为稳定和定义明确。表面上看，他们似乎发现了皮肤细胞可以重编程为神经元，但实际发现的是皮肤中的干细胞其实源自神经谱系。
神经嵴干细胞遍布全身，包括皮肤、骨骼和结缔组织。它们在体内的广泛分布、重编程潜力，以及皮肤中易于采集的特性，使其成为干细胞移植治疗的理想候选者。van der Kooy指出，正因为神经嵴干细胞稀有，且易与成熟细胞混淆，之前的研究可能未能识别到它们的存在。
van der Kooy团队的发现揭示了一个独特的干细胞群体，未来可以通过进一步研究来更好地理解细胞重编程的真正潜力。
参考文献：https://www.cell.com/stem-cell-reports/fulltext/S2213-6711(24)00291-1
编辑：王洪
排版：李丽
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