（文/Ed Yong）一个人要想改变自己的身份是很困难的，对于组成人体的细胞来说也是如此。细胞有很多种类型，脑细胞、皮肤细胞、肌肉细胞等等。干细胞可以分化成各种类型的细胞，但是一旦细胞的角色确定，基本上就很难再改变了。
然而，科学家们可以通过转化分化的方法将一种细胞彻底改变，转化为其他类型的细胞。人们希望利用这项技术来培植特定的组织或器官。例如，如果有人患有损害神经系统的疾病，我们就可以在他们身上取得皮肤细胞，然后将其改造成新鲜的神经元供体。
许多团队都在做这方面的工作，他们已经成功地将胰腺细胞转化成了肝细胞，或将皮肤细胞转化成了心肌细胞，等等。但是此前没有人能将其他类型的细胞转化为人类的神经元细胞。如今，来自斯坦福大学的赵志平（Zhiping Zhao）、杨楠（Nan Yang）和托马斯•菲尔布亨（Thomas Vierbuchen）成功的将人体的皮肤细胞转变成了神经元细胞。
这个研究组去年以老鼠作为样本实验，用到的是三种被称为“BAM因子”的蛋白，包括Brn2，Asc11及Myt11。他们证实了老鼠的皮肤细胞能够转变为神经元细胞，于是，他们就开始了以人体细胞为样本的实验。他们选取了人体包皮细胞，并用病毒将这三种蛋白运送至这些细胞内。短短的一周后，这些细胞看起来就有些像神经元细胞了，它们和神经元形状相同，被激活的基因也正确，但是它们不能像正常的神经元一样携带电信号。
只用BAM无法成功地将人皮肤细胞转化为神经元，要完成这个过程还需要第四种蛋白NeuroD1。这个研究组最终用这四种蛋白(BAMN)实现了转化的目的。这样转化出的神经元不仅能够携带电信号，而且它们形成了突触，相互之间可以进行信号传递。最棒的是，它们能够连成网状。将这些神经元与正常神经元一起培养，它们还能很好的融合在一起。
也有其他科学家成功地将皮肤细胞转化成了神经元，但都没有采用这么直接的方式，而是首先将皮肤细胞重新编程使其进入干细胞样状态，然后再诱导成为神经元。
这个领域发展速度极快。2008年，鲁道夫•耶尼施（Rudolf Jaenisch）将一只患帕金森症老鼠的皮肤细胞重新编程使其转化为神经元，再将这些神经元移植到这只老鼠的大脑，新的神经元整合进来以后，老鼠的症状有所改善。几个月后，凯文•埃根（Kevin Eggan）将一个患有肌萎缩性侧索硬化（ALS）的82岁老妇的皮肤细胞重新编程，得到了神经元。
但是要将转化来的细胞用于临床治疗，还有很长的路。近期也有很多研究关注了这种方法的风险问题。这些重新编程的细胞（即诱导多能干细胞，iPSC）在基因序列等方面与原细胞存在着差别。2011年5月,来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校徐阳（Yang Xu）等的研究结果表明，即便老鼠的iPSC与新宿主的基因相同，还是会被免疫系统排斥的。
目前人们尚不清楚这样不经过干细胞阶段，直接地将皮肤细胞转化为神经元是否更好。这项研究的负责人马里乌斯•韦尼希（Marius Wernig）表示，这项技术使用的蛋白不同，但他怀疑它们最终也会遇上免疫排斥和基因差异的老问题。
“但是，这样直接转化有个好处。通常从一个病人身上只能制造出三株以下的iPSC细胞，如果某一株编程不成功，就会前功尽弃。”但使用直接转化技术，可以同时将许多皮肤细胞转化成神经元。
乔纳森•斯莱克（Jonathan Slack）曾参与将肝细胞转化为胰腺细胞的研究，他表示，主要的问题是这些细胞是不是真正的神经元。他补充说BAMN四种蛋白能启动皮肤细胞里的许多基因，从而使其转化为神经元，结果，这些细胞可能并没有真正进行发育转换。
对韦尼希来说，下一步工作是让这个转化过程的效率更高。他们现在能做到成功转化但是这个过程要用五到六周的时间。一旦能把转化的速度提上去，他们便可以尝试是否能将患有脑部疾病的人的细胞转化成神经元。
斯莱克认为要创造出适合移植的人类神经元，还有很长的路要走。然而，他对此表示乐观，“直接地对细胞进行重新编程技术确实能为我们提供这样一个前景，即制造出病人特异性的移植器官，这样就不会被免疫系统排斥。”
斯莱克认为目前主要有两个阻碍因素。第一，韦尼希的团队使用了病毒将基因导入宿主基因组中。这是将目标蛋白导入细胞的一个高效的方法，但这也可能增加癌症的风险。第二，控制生成的神经元的类型也是个问题，因为不同类型的神经元有不同的作用。总之前方的路还很漫长。
博主介绍： Ed Yong，著名科学作者。他白天在英国癌症研究中心上班，晚上回家写他自己的科普博客Not Exactly Rocket Science。他的文章被众多知名刊物采用，包括New Scientist, Nature, the Economist, the Guardian, the Daily Telegraph以及SEED等。