随着人口老龄化的进展，神经退行性疾病已成为全世界日益严峻的社会难题。由于中枢神经无法再生，导致神经损伤不可逆转，临床上一直缺乏有效的治疗方案。近年来新兴的“大脑原位神经再生技术”，即将脑内可分裂的胶质细胞原位转分化为功能性神经元的技术面世以来，在世界范围内得到许多科研团队的反复验证，为神经退行性疾病的治疗提供了全新的策略和途径。近日，暨南大学陈功和雷文亮团队运用双光子活体成像技术，长时程实时观测了星形胶质细胞谱系示踪小鼠脑内星形胶质细胞逐步转分化为功能性神经元的动态过程，并在Neural Regeneration Research杂志上发表了题为“Two-photon live imaging of direct glia-to-neuron conversion in mouse cortex”的研究论文。
图1. 双光子活体成像观测神经转录因子NeuroD1将小鼠脑内胶质细胞原位转化为功能性神经元。
本项研究中，作者采用长时程双光子活体成像技术连续捕捉小鼠皮层中分裂型胶质细胞和谱系示踪的星形胶质细胞向神经元的原位转分化的动态过程。该项研究证实了小鼠皮层的胶质细胞能够在单个神经转录因子NeuroD1的作用下转化为功能性神经元。同时，作者发现转化而来的神经元具有动态的神经突起和生长锥，并可以径向或切向迁移到区域内临近的位置。此外，双光子钙成像和膜片钳电生理记录也证实了新生成的神经元与其他神经元建立起了功能性的突触连接，整合进了功能性神经环路之中。
该项工作通过双光子活体成像实验为“大脑原位神经再生技术”提供了直接证据，并提示成年哺乳动物的大脑在神经再生和环路重建方面具有高度的可塑性，为大脑修复开辟了新途径。
暨南大学的项宗勤、和澍和陈蓉杰为论文的共同第一作者，李雯副研究员、王向宇教授、陈功教授和雷文亮研究员为论文的通讯作者。
原文链接：
Xiang Z, He S, Chen R, Liu S, Liu M, Xu L, Zheng J, Jiang Z, Ma L, Sun Y, Qin Y, Chen Y, Li W, Wang X, Chen G, Lei W (2023) Two-photon live imaging of direct glia-to-neuron conversion in mouse cortex. Neural Regen Res DOI:10.4103/1673-5374.386401.