近期，中科院動物研究所的焦建偉研究員課題組，與周琪研究員、胡寶洋研究員以及趙同標研究員合作，在國際學術期刊《Cell Reports》發表題為“Tet3-Mediated DNA Demethylation Contributes to the Direct Conversion of Fibroblast to Functional Neuron”的學術成果。這項研究得出結論：由Tet3介導的DNA甲基化，可能引導小鼠胚胎成纖維細胞到神經元的直接轉換。
焦建偉研究員2002年博士畢業于北京大學，曾經在美國哈佛醫學院從事博士后研究，2009年至2011年在中科院神經所任研究員。2011年8月加入中科院動物所任研究員，實驗室主要研究方向包括神經干細胞分化的機制研究，micoRNA或表觀遺傳分子在神經發育中的作用，以及神經干細胞的重編程研究。研究成果發表于PNAS， J Neurosci， Stem Cells，EMBO J，EMBO R等雜志共計20余篇。
在今年6月份，焦建偉研究員帶領的研究小組，先后在國際學術期刊《Development》和《Journal of Biological Chemistry》發表兩項重要學術成果（動物所焦建偉研究組連發重要成果）。發表在《Development》的研究表明，抑制DISC1表達可在體內外抑制星形膠質細胞生成，而DISC1過表達可大幅增強這個過程。此外，小鼠和人類DISC1過表達可修復DISC1敲除所引起的星形膠質細胞生成缺陷。從機制上說，DISC1可通過與RASSF7直接相互作用，而激活RAS/MEK/ERK信號通路。同時，pERK復合物經歷了核移位，并影響星形膠質細胞生成相關基因的表達。簡而言之，這些研究結果表明，DISC1通過RASSF7調節RAS/MEK/ERK信號，而調節著星形膠質細胞生成，并為我們理解DISC1缺陷如何導致精神疾病，提供了一個框架。
在《Journal of Biological Chemistry》上發表的另一項研究中，該研究小組開發了一種基于腺病毒的轉分化策略，結合一種額外的化合物，用于誘導PV（iPV）神經元的有效生成。這種化合物毛喉素結合Ascl1，可將80%的小鼠成纖維細胞誘導成為iPV神經元。通過這一程序所產生的iPV神經元，可在感染后5到7天成熟，并表現出電生理特征和已知的神經元標記，如PV和GABA。因此，這項研究提出了一種有效的方法來生成PV神經元。
在《Cell Reports》發表的這項新研究中，作者指出，通過繞開多能細胞狀態的體細胞到神經元的直接轉換，可能是個性化醫學的一種有效方法。除了神經元的轉錄因子和多個小分子之外，該研究小組發現，表觀遺傳修飾也有助于成纖維細胞直接轉化為神經元。這項研究表明， Tet3——一個DNA雙加氧酶，能迅速有效地把成纖維細胞直接轉化為功能性神經元。誘導的神經元（iNS）表達成熟神經元標志物，如Tuj1、突觸素和神經核（NeuN）。基因表達譜表現出與原代神經元明顯不同的神經元特異性基因簇。誘導的神經元顯示出成熟的放電模式，并形成功能性突觸。
此外，研究人員觀察到，在轉分化的時間進程中，iNS中的5hmC水平逐漸增加。這些研究結果表明，DNA甲基化可能調節直接的譜系定型，從而是研究轉分化過程的一條途徑。