血清素是一种参与情绪和精神状态调节的神经递质，其和多种神经性及精神疾病直接相关，包括抑郁症等；但由于目前并没有有效的方法来获取活的人类血清素神经元来研究相关疾病，研究者仅仅在许多实验动物中进行了大量的血清素研究。
近日来自布法罗大学的研究人员通过利用人成纤维细胞首次产生出了人类的血清素神经元，人成纤维细胞可以发生形成机体的结缔组织；这项研究对于开发产生过去很难形成的人类细胞类型，来进行医学和药物开发研究提供了新的思路和希望。
研究者Jian Feng说道，珍贵的血清素神经元往往隐藏在大脑深处，而如今我们利用培养皿就可以轻松地对血清素神经元进行培养，而且该研究中我们也首次利用人成纤维细胞成功地转化成了可分泌血清素的神经元，这些诱导形成的血清素神经元的行为和人类大脑中血清素神经元的行为非常相似。
研究者表示，这种可以转化成为血清素神经元的细胞仅可以表达血清素神经元中所含的蛋白质，而且其还具有特殊的电生理活性，可以在控制下释放并且进行血清素的选择性摄取。随后研究者就通过引入四种可以控制血清素神经元发育的基因来诱导成纤维细胞转化成为血清素神经元，这些基因可以改变人类的基因组，而人类基因组就好像硬盘一样，可读，因此来自肺部细胞的细胞开关就可以转向至血清素神经元。
因此利用新型技术，科学家们就可以从遭受血清素相关精神疾病的患者机体中产生血清素神经元了；对从遭受神经递质相关疾病的患者进行研究，利用其来诱导产生的血清素神经元或许会对患者更加有效。这些针对患者特殊性的血清素神经元或可被有效用作新型药物的开发来帮助治疗多种神经性疾病，比如抑郁症和焦虑等障碍。
最后研究者Feng说道，本文研究告诉我们有可能将一种类型的细胞转化成为另一种类型的细胞来进行医学疗法的开发研究，比如神经元细胞或心脏细胞等；目前我们需要的就是寻找到多种必须转录因子的结合，这样对这些转录因子进行联合研究或许才可以帮助我们进行细胞的再生研究以及模拟机体的细胞和组织来进行疾病新型疗法的开发。
PMC:
PMID:
Direct conversion of human fibroblasts to induced serotonergic neurons
Z Xu1,2,3, H Jiang2,3, P Zhong2,3, Z Yan2,3, S Chen1 and J Feng2,3
Serotonergic (5HT) neurons exert diverse and widespread functions in the brain. Dysfunction of the serotonergic system gives rise to a variety of mental illnesses including depression, anxiety, obsessive compulsive disorder, autism and eating disorders. Here we show that human primary fibroblasts were directly converted to induced serotonergic (i5HT) neurons by the expression of Ascl1, Foxa2, Lmx1b and FEV. The transdifferentiation was enhanced by p53 knockdown and appropriate culture conditions including hypoxia. The i5HT neurons expressed markers for mature serotonergic neurons, had Ca2+-dependent 5HT release and selective 5HT uptake, exhibited spontaneous action potentials and spontaneous excitatory postsynaptic currents. Application of serotonin significantly increased the firing rate of spontaneous action potentials, demonstrating the functional utility of i5HT neurons for studying serotonergic neurotransmission. The availability of human i5HT neurons will be very useful for research and drug discovery on many serotonin-related mental disorders.