科学家揭示干细胞转分化的层级机制
干细胞分化途径的分子调控机制
干细胞分化途径的分子调控机制干细胞是一类能够自我更新和分化成各种类型细胞的细胞，具有广阔的应用前景。
干细胞分化途径的研究有助于揭示分化过程中的分子调控机制，进而为干细胞治疗提供重要的理论和实践基础。
一、干细胞分化途径概述干细胞分化是指干细胞通过特定的信号途径和分子调控机制，从未分化状态向多能、分化潜能或特定器官组织的分化阶段过渡的过程。
分化途径包括：自我更新，对外界刺激（生长因子、信号通路等）的反应，进入分化过程。
在这个过程中，干细胞所需要的特殊微环境（干细胞微环境）巨大。
二、分子调控机制干细胞分化的分子调控机制非常复杂。
影响干细胞命运的因素包括细胞生长因子、转录因子、信号通路以及微环境等等。
1. 细胞生长因子的作用细胞生长因子是一些具有生物活性的分泌蛋白质，它们在机体的细胞增殖、分化、调节以及维持机体稳态中发挥着重要作用。
在干细胞分化中，细胞生长因子能够调节干细胞的增殖、分化、定向等方面，同时释放生长因子的正常细胞（如造血细胞、胚胎干细胞、成体干细胞）也可以对干细胞的分化做出反应。
2. 转录因子的作用转录因子是一类调控基因表达的蛋白质分子，是细胞发育和分化过程中最重要的分子调控因素之一。
在干细胞分化过程中，转录因子能够对干细胞的命运进行控制，使其分化成细胞、组织、器官等不同的类型。
例如，去分化转录因子可以抑制干细胞的自我更新和干细胞状态的维持，促进干细胞向多能性或分化方向分化。
3. 信号通路的作用细胞信号通路是一种细胞内外在的信息传递和调节系统，能够察觉和传递不同类型的生物学信息，如环境因素、促生长因子、营养因子、荷尔蒙、光等等。
在干细胞分化时，其中最重要的一条信号通路是Wnt信号通路，它能够促进干细胞的分化和自我更新。
4. 微环境的作用微环境是指细胞属于的生物稳态中起到调节、保护和支持作用的不同代谢途径和细胞间及互补组织间的交互作用。
干细胞微环境也称为干细胞生态系统，是维持干细胞自我更新和多样化分化的重要因素之一。
干细胞的分化调控机制
干细胞的分化调控机制干细胞是一类能够自我复制并能够分化成多种不同细胞类型的细胞。
由于它们具有这种多能性，因而被认为是一种非常重要的细胞类型。
干细胞的不同分化能力和成体细胞的分化能力有所不同，干细胞可以分化成更多的不同细胞类型，而成体细胞的分化能力则受到限制。
因此，研究干细胞的分化调控机制是非常重要的。
干细胞的分化调控机制是如何实现的呢？首先，有许多信号通路对干细胞的分化调控起着重要的作用。
这些信号通路包括Wnt、TGF-beta、Hedgehog、Notch等。
这些通路可以影响干细胞的分化方向、分化速度以及干细胞的自我更新。
例如，Wnt通路可以促进干细胞的自我更新和增殖，并且还可以促进干细胞向神经元和骨骼肌上皮细胞等方向分化。
TGF-beta通路则可以在免疫排斥方面起到重要作用，并促进干细胞向心肌细胞和肺泡基质细胞等方向分化。
Hedgehog通路则可以影响干细胞的增殖和分化，提高胚胎干细胞向肝细胞、胆囊细胞和胰腺细胞等方向分化的潜力。
而Notch通路则可以促进神经元、上皮细胞和免疫系统细胞的分化。
此外，还有一些因素会影响干细胞的分化调控。
例如，干细胞的存储状态、外界环境的变化、疾病的发生等都会影响干细胞的分化调控。
在干细胞存储状态方面，对于一些种类的干细胞来说，存储温度、含氧量以及培养周期等因素都会影响干细胞的分化方向和效率。
在外界环境的变化方面，例如温度、光照等因素的变化也会影响干细胞的分化调控。
而在疾病的发生方面，干细胞的分化调控机制则会受到数目变化等因素的影响。
总的来说，干细胞的分化调控机制是非常重要且复杂的，涉及的因素也非常多。
干细胞的分化调控机制的研究可以为治疗一些疾病提供新的思路和方式。
例如，针对某些疾病，通过控制干细胞分化方向和效率来增加或减少某种类型的细胞数量，从而达到治疗目的。
这种治疗方式目前正在不断的研究和探索中。
细胞分化和干细胞治疗的分子机制
细胞分化和干细胞治疗的分子机制 细胞分化是指从一个未定向的细胞到一个特殊类型的细胞，这个过程是高度有序的，严格遵循一系列的分子机制。随着科技的发展，干细胞治疗已经成为了许多疾病的治疗手段，而这一过程依靠于干细胞具有不同的分化潜能。下面我们将探讨细胞分化和干细胞治疗的分子机制。
细胞分化的分子机制 细胞分化是多个部分的整合，包括基因的表达，细胞间相互作用，以及整个体系的再生和控制。细胞分化通常在发育期时被观察到。在胚胎发育的早期，所有的细胞都能发育成任何类型的细胞，而随着胚胎发育的进行，细胞将逐渐分化成不同的细胞类型。
分子机制的核心是基因表达、信号通路以及反应性氧气的生成和去除。特别地，微环境、表观遗传学和细胞外基质的整合同样在细胞分化中扮演着非常重要的角色。
在基因表达方面，有一些许多使用显微镜示踪的基因参与了细胞分化的过程。在胚胎发育早期，未定向细胞会表达一些基因，例如 Oct4 和 Nanog。这些基因和一些去甲基化的区域通常与细胞保持干细胞状态有关。随着发育的进行，细胞将会单向表达一些基因，例如 Sox2 和 Fgf4，这些基因有助于将细胞转变为神经元、心肌细胞以及其他不同类型的细胞。
信号通路有一个关键触发器，当触发器激活时，某个特定的信号通路将会启动。这个触发器可以是一个细胞因子、一个激素或者一些细胞外化学物质。在多个信号通路的作用下，细胞将逐渐地逐渐被指向一个特定的细胞类型。
在细胞外基质的整合方面，细胞表面的完整性非常重要。细胞可以协同一起形成组织，依靠着其他细胞和基质来维持细胞结构和组织间的稳定。
干细胞治疗的分子机制 干细胞能够自我更新并通过不同途径分化成不同的细胞类型，包括成红细胞、骨细胞、神经元以及其他的细胞类型。由于它们与其他细胞类型之间的相似性，干细胞被认为是一种非常有用的治疗人类疾病的手段。 在干细胞治疗方面，人们使用的干细胞主要有三类：大多数成年干细胞、胎儿干细胞以及诱导多能干细胞。大多数成年干细胞具有一定的分化潜能，但是对于一些多种疾病来说可能并不足够。相比之下，胎儿干细胞和诱导多能干细胞都能够更大程度上实现多个细胞类型的分化。对于一些极端疾病来说，特别是难以治愈的疾病，人们可以使用从外源输入的干细胞代替已经死亡或者损坏的细胞，这样可以显著提高患者的生存率。
干细胞分化调控的分子机制研究
干细胞分化调控的分子机制研究干细胞是一类具有自我复制和多向分化能力的细胞，可以在体内分化为各种类型的细胞，具有广泛的应用前景。
干细胞的分化调控是研究的热点之一，其深入理解有助于干细胞治疗和再生医学领域的应用开发。
本文将探讨干细胞分化调控的分子机制研究。
干细胞的分化特性干细胞具有自我复制和分化能力，其主要分为两类：胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞来源于早期胚胎内细胞团，可以分化为人体内各种细胞类型，并保存有繁殖和分化的能力。
而成体干细胞存在于人体各个器官和组织内，在特定环境下可以重建和分化为特定的细胞类型，但若从体内采集，细胞数量和活性很难得到保证。
干细胞的分化调控干细胞的分化是受多种因素影响的，包括外界信号因子、内部分子机制调节和染色质状态等。
外界信号因子包括细胞因子、生长因子、激素等，通过细胞膜上的受体和内分泌环节进入干细胞内部，促进或抑制分化发生。
内部分子机制包括转录调节、表观遗传调控、RNA后转录调控等，涉及一系列分子机制，通过启动或关闭特定的基因表达调节干细胞的分化。
干细胞分化的分子机制研究干细胞分化调控的分子机制研究从基因层面和蛋白层面展开。
通过高通量测序技术和表达谱分析筛选关键的基因集合，分别研究其转录、翻译和修饰状态，以及其在干细胞分化和特定细胞功能中的功能表达。
蛋白层面的研究重点在于研究信号传导通路上的关键蛋白，如激酶、磷酸酶等，以及其与转录因子的调控联系。
干细胞分化调控分子机制的研究进展干细胞分化调控分子机制的研究已经取得了许多进展。
以胚胎干细胞为例，早在2006年，日本研究者笹原敏彦等人发现了能够诱导老鼠胚胎干细胞全部分化为心肌细胞的“基因刀具”——miR-1。
研究者们通过对不同时间点的小鼠胚胎进行转录组分析，发现miR-1在胚胎心脏形成和分化中发挥重要作用。
随后，笹原实验室又在2011年发现了miR-294对多能性干细胞自我复制的调控，为分子机制研究提供了重要依据。
在成体干细胞分化调控中，胰岛素样生长因子（IGF）通路也备受关注。
神经干细胞分化的分子调节机制
神经干细胞分化的分子调节机制神经干细胞是一类具有自我复制和分化能力的细胞，可以在较少的条件下分化为多种神经元和胶质细胞，具有重要的发育和修复作用。
在过去的二十多年中，神经干细胞的分化调控机制被广泛研究，主要包括基因表达、信号通路和表观遗传学等多个层面。
本文将从分子层面着手，系统地介绍神经干细胞分化的分子调节机制。
一、基因表达调节神经干细胞分化过程中，基因表达调节是最核心的机制之一。
在分化前，神经干细胞具有一系列特定的基因表达模式，发生分化后，这些基因表达模式将会发生剧烈变化。
因此，基因表达水平的调节是分化的一个关键步骤。
1. 转录因子神经发育过程中最重要的基因家族之一是转录因子，它们可以识别和结合到DNA上，调控下游基因的转录和表达。
神经干细胞的转录因子包括Sox、Pax、Nkx、Olig、Neurog等家族。
这些转录因子通过与共同的启动子或DNA结合伴侣相互作用，形成复合物并直接或间接影响上游基因的表达，从而控制细胞命运。
例如，Pax6是一个重要的转录因子，对于大脑的分化和发育至关重要。
在神经干细胞中，Pax6可以识别和结合到SOX2和Nestin等基因的启动子上，上调这些基因的表达，从而维持神经干细胞状态。
当神经干细胞向神经元分化时，Pax6会下调SOX2基因的表达，并与NeuroD形成复合物，进而促进神经元的分化和成熟。
2. 非编码RNA除了转录因子，非编码RNA（ncRNA）也在神经干细胞分化中发挥重要的调节作用。
ncRNA是一类无编码蛋白质的RNA分子，包括microRNA（miRNA）、lncRNA（长链非编码RNA）等。
它们可以通过与mRNA结合或直接影响基因组表观遗传学修饰等多种途径，参与基因表达调节。
例如，miRNA-9可以通过削弱SOX2和JAK/STAT信号通路的活性，促进神经干细胞向神经元分化。
此外，lncRNA NEAT1在神经干细胞分化中也发挥了调节作用。
NEAT1可以结合到PTBP1（多聚核苷酸结合蛋白1）上，阻止其促进神经干细胞的自我更新和干性，从而促进细胞向神经元分化。
干细胞分化的分子调控机制
干细胞分化的分子调控机制干细胞是一种特殊的细胞类型，具有自我更新和分化成各种类型细胞的潜能。
干细胞分化的分子调控机制是非常重要的研究方向，它不仅可以帮助我们了解细胞命运决定的途径，还可以为干细胞治疗和再生医学提供指导。
在干细胞分化的过程中，有许多分子参与了不同的调控途径，这些途径相互作用，综合作用才决定了一个细胞的终极命运。
其中，调控干细胞分化最重要的是转录因子、信号通路和表观遗传学。
转录因子是一组可以控制基因表达的DNA结合蛋白。
它们通过与DNA结合，可以促进或抑制基因的转录，从而控制基因的表达。
在干细胞分化的过程中，许多转录因子都发挥了很重要的作用。
比如，Oct4、Sox2和Nanog，它们都是干细胞自我更新的关键因子。
当干细胞开始分化时，这些因子的表达量就会下降，而一些早期分化相关的转录因子的表达就会上升。
这使得干细胞很快地走向了某种细胞类型的分化。
信号通路也是干细胞分化过程中非常重要的调控途径。
它们可以通过细胞外的信号物质，传递信号到细胞内部，从而影响不同的转录因子的表达和功能。
比如，Wnt、BMP和FGF等信号通路可以通过不同的途径调控干细胞的分化命运。
Wnt信号通路可以阻止干细胞向神经分化，促进干细胞向肝脏或胆囊分化。
而BMP信号通路可以使干细胞向骨骼或肌肉分化。
FGF信号通路则可以促进干细胞向神经或血管分化。
表观遗传学也在干细胞分化过程中扮演着重要角色。
表观遗传学包括DNA甲基化、组蛋白修饰等一系列可以影响基因表达的化学修饰。
在干细胞中，表观遗传学可以通过调整染色体的状态来影响转录因子的表达和功能。
比如，在干细胞分化过程中，许多基因将被转录因子Silencer所沉默，这些基因的启动子上就会被甲基化，从而使得这些基因失去了表达的能力。
综合上述调控途径，我们可以发现，干细胞分化的分子调控机制是非常复杂的，需要不同的途径之间相互协调才能实现一个细胞的完整分化过程。
因此，把握干细胞分化的分子调控机制，不仅可以帮助我们恢复或替代缺陷的细胞类型，还可以为再生医学提供更深入的认识和指导。
神经干细胞分化过程及其机制研究
神经干细胞分化过程及其机制研究神经干细胞是一类具有极强分化潜力的细胞，它们能够通过分化生成各种类型的神经细胞和胶质细胞。
这种细胞在神经系统的发育和修复中发挥了重要作用。
对神经干细胞分化的研究有助于深入了解神经系统的发育与功能，并为神经系统疾病的治疗提供新的思路。
在神经系统的发育过程中，神经干细胞可以分化为神经母细胞、神经前体细胞和成熟的神经细胞。
神经母细胞是一类早期的神经前体细胞，通常具有分裂能力，并能够增殖形成神经元和胶质细胞。
神经前体细胞根据分化的方向可以分为神经元前体细胞和胶质细胞前体细胞。
神经元前体细胞具有分化为全选神经元的能力，而胶质细胞前体细胞则具有分化为各种类型的胶质细胞的能力。
经过不断的分化加工，神经干细胞最终可以分化为特定的神经元或胶质细胞。
神经干细胞分化的机制非常复杂，其中很多步骤还不太清楚。
近年来，随着生物技术的发展，人们对神经干细胞分化的机制进行了深入的研究。
其中比较重要的几个机制包括：细胞外因素的信号传导、表观遗传学调控、特定基因的表达等等。
细胞外因素的信号传导在神经干细胞分化中具有重要的作用。
神经干细胞的分化受到多种细胞外因素的调控，如神经营养因子、细胞外基质、细胞因子、生长因子等。
这些因子能够通过不同的信号通路影响细胞的基因表达和细胞功能的变化，从而调控神经干细胞的分化和成熟。
表观遗传学调控也是神经干细胞分化中的一个重要机制。
表观遗传学调控是指影响基因表达但不改变 DNA 序列的方式。
这些调控机制包括 DNA 甲基化、组蛋白修饰、非编码 RNA 和染色质构象等。
研究表明，这些调控机制参与了神经干细胞的命运决定和分化方向的选择。
特定基因的表达在神经干细胞分化中也发挥了重要作用。
多种特定基因的表达调控了神经干细胞的分化和命运选择，例如：MAP2、Tuj、NF等神经元相关基因帮助神经干细胞向神经元分化；GFAP、S100、CX43等胶质细胞特异基因促进胶质细胞的分化。
总的来说，神经干细胞分化过程非常复杂，它涉及细胞外因素的信号传导，表观遗传学调控及特定基因的表达等机制。
发育生物学中的干细胞分化机制
发育生物学中的干细胞分化机制干细胞是能够自我更新并产生多种细胞类型的细胞。
它们具有重要的临床应用前景，能够用于细胞和组织工程，以及疾病治疗等方面。
其中，干细胞分化机制是干细胞的重要研究领域。
了解干细胞分化机制有助于加深我们对于发育生物学的理解，也为诸如血液病、癌症等疾病提供了一种新型的治疗方式。
一、干细胞的类型及其特点干细胞来源广泛，包括胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞来源于早期受精卵，可以分化为所有细胞类型。
而成体干细胞则存在于成体组织中，具有一定分化潜能。
干细胞的特点包括：自我更新、能产生多种细胞类型、有一定分化潜能和能够无限增殖等。
这些特点使得干细胞成为很有前景的细胞治疗手段。
二、干细胞分化机制干细胞分化机制是指干细胞从起始状态向特定细胞类型的方向不断分化的过程。
这个过程涉及到遗传和环境因素，其完成需要多种基因参与和调控。
1. 从干细胞向定向分化干细胞在分化为特定细胞类型之前，会经历定向分化的过程。
定向分化是指特定的信号将干细胞定向为特定的分化方向。
这些信号来自于培养基中的生长因子、激素等，以及细胞外基质的化学和物理信号。
在这个过程中，干细胞的细胞形态、表面标记和基因表达都会发生变化。
2. 转录因子和干细胞分化转录因子是控制基因表达的重要因素，也是干细胞分化过程中的重要参与者。
在干细胞中，转录因子会形成复杂的调控网络，决定干细胞向哪个方向分化。
这个网络从胚胎时期就开始形成，继续到成体时期，是一种非常重要的分化调控系统。
例如，在血液系统中，干细胞可以分化为红、白细胞、血小板等多种血细胞。
这个过程需要多种基因参与，并且这些基因的调控是相互作用的。
一些转录因子可以促进一类细胞的分化，而另一些转录因子则可以阻止这个过程。
这样，一个复杂的分化调控网络会形成。
3. 染色质修饰和干细胞分化染色质修饰是另一个影响干细胞分化的重要因素。
这个过程包括DNA甲基化、色素质化、组蛋白修饰等。
这些修饰可以影响基因的表达，从而影响干细胞的分化。
肿瘤干细胞的分化与转移机制
肿瘤干细胞的分化与转移机制肿瘤干细胞是肿瘤中的一群细胞，它们具有自我更新、自我维持和产生多种肿瘤细胞的能力。
由于肿瘤干细胞的存在，传统的治疗手段往往难以根治肿瘤，因此研究肿瘤干细胞的分化与转移机制十分重要。
一、肿瘤干细胞的特点肿瘤干细胞是一种特殊的细胞，它们具有几个显著的特点：1.自我更新能力。
肿瘤干细胞能够不断地自我更新，通过分裂和不同化分化为各种成熟的肿瘤细胞，从而保持肿瘤的生长和扩散。
2.自我维持能力。
肿瘤干细胞能够自我维持，不需外部信号的刺激就可以生存下去。
这一特性使得肿瘤干细胞很难被外界的治疗手段清除。
3.多向分化能力。
肿瘤干细胞可以分化为各种成熟的肿瘤细胞，包括上皮细胞、间充质细胞、神经元和肌肉细胞等。
二、肿瘤干细胞的分化机制肿瘤干细胞的分化机制与正常细胞的分化机制类似，都受到一系列基因的调控作用。
在分化过程中，一些基因的表达被上调，而另一些基因则被下调。
1. Wnt通路。
Wnt通路是一个依赖于细胞膜受体的信号通路，它在肿瘤干细胞的分化中具有重要作用。
当Wnt通路被激活时，它能够上调一系列基因的表达，从而促进干细胞向神经元、肌肉细胞等方向分化。
2. Notch通路。
Notch通路同样是一个重要的信号通路，它在肿瘤干细胞的分化中也扮演着重要角色。
当Notch通路被激活时，它能够促进干细胞向上皮细胞、间充质细胞等方向分化。
3. 祖细胞因子。
祖细胞因子是一组糖蛋白，它们可以诱导干细胞向多种方向分化。
在肿瘤干细胞的分化中，祖细胞因子同样起到了重要作用。
三、肿瘤干细胞的转移机制肿瘤干细胞在肿瘤扩散和转移中也起到了重要作用。
它们可以通过两种方式转移：1. 密集型转移。
密集型转移是指肿瘤干细胞排列紧密，与周围的细胞紧密连接，并通过癌细胞间的突出连接来进行传播。
这种方式的优势在于肿瘤干细胞可以保持其干性，继续分裂和不同化产生各种肿瘤细胞，从而扩大肿瘤的规模。
2. 散落型转移。
散落型转移是指肿瘤干细胞单独散落在周围的组织中，通过浸润和迁移来进行传播。
干细胞的分化原理
干细胞的分化原理咱今儿就来说说这干细胞的分化原理，这玩意儿啊，可真是个奇妙得很的事儿。
我跟你讲啊，你想象一下，干细胞就跟个啥呢，就跟个还没定下来干啥的小机灵鬼儿似的。
它就像个站在人生十字路口的孩子，面前有好多条路，不知道该往哪儿走。
咱先得搞清楚这干细胞长啥样儿。
嘿，你别说，这干细胞啊，在显微镜下瞅着，就跟一群小不点似的，圆溜溜的，像一颗颗小珠子。
它们在那培养皿里啊，挤挤挨挨的，就跟过年坐火车似的，密密麻麻的。
那这干细胞为啥要分化呢？我琢磨啊，这就好比一个村子里的年轻人，不能都干一样的活儿啊。
有的得去种地，有的得去打铁，有的得去教书，各有各的用处。
干细胞也是这样，身体这大集体里，啥活儿都得有人干啊。
这分化的过程啊，就像一场神奇的魔术。
比如说吧，有个干细胞，本来还在那儿懵懵懂懂的，不知道自己将来能干啥。
突然啊，就好像接到了身体这个大老板的命令：“嘿，你啊，去当神经细胞吧，咱这神经系统还缺人呢！”然后啊，这个干细胞就开始忙活起来了。
它就像个勤劳的小工匠，一点点地改造自己。
它身上那些原本普普通通的零件啊，就开始发生变化了。
它长出了一些像小树枝一样的东西，这就是神经细胞的突起啊。
慢慢地，它就从一个啥都不是的干细胞，变成了一个能传递信息的神经细胞啦。
还有啊，有的干细胞接到的命令是去当肌肉细胞。
那它就开始锻炼自己啦，就跟那些健身的小伙子似的。
它拼命地长啊长，变得又粗又壮，还充满了力量。
最后啊，就成了能让咱们身体动起来的肌肉细胞。
我有个朋友啊，他就老好奇这干细胞分化的事儿。
有一回，我俩坐一块儿聊天，他就问我：“哎，你说这干细胞它咋就知道该往哪儿分化呢？”我就跟他说：“嘿，我琢磨啊，这就跟咱人一样，得听指挥啊。
身体里肯定有个啥信号，就像个小喇叭似的，告诉干细胞：‘你啊，该往这边走啦，去干这个活儿。
’”他听了以后，眼睛瞪得老大，还直点头：“哎呀，你这一说，我好像还真有点明白了。
”其实啊，这干细胞的分化原理还有好多没搞清楚的地方呢。
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科学家揭示干细胞转分化的层级机制
2013-10-28
[导读] 转分化是指一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的技术，如水母横纹肌细胞经转分化可形成神经细胞、平滑肌细胞、上皮细胞，甚至可形成刺细胞。
这一技术能绕开了iPS --诱导多能干细胞于2007 年首次诞生，这标志着干细胞科学研究进入一个新纪
近日，斯坦福大学的科学家揭示了转分化过程中的三个转录因子分别的作用，并逐步解析了这几种作用因子先后的作用顺序，以及关键的决定因素。
相关研究论文刊登在了近期出版的《细胞》（Cell）杂志上。
文章的通讯作者是斯坦福大学的Marius Wernig 教授，Wernig 教授是干细胞转分化（Transdifferentiation）研究领域的大师，他领导的研究组在将体细胞诱导转变成另外一种细胞研究方面获得了许多重要的成果，曾于2010 年率先在啮齿类动物皮肤细胞中实现了将皮肤细胞转换成神经元这一转换。
转分化是指一种类型的分化细胞转变成另一种类型的分化细胞的技术，如水母横纹肌细胞经转分化可形成神经细胞、平滑肌细胞、上皮细胞，甚至可形成刺细胞。
这一技术能绕开了iPS --诱导多能干细胞于2007 年首次诞生，这标志着干细胞科学研究进入一个新纪元，干细胞研究将不再自动关联到备受争议的胚细胞上。
然而关于这种新技术的基础分子作用机制，至今科学家们了解的并不多。
在这篇文章中，Wernig 教授等人揭示了由成纤维细胞向神经细胞的直接转分化过程中的一种重要层级机制（Hierarchical Mechanism），这将有助于解析转分化精确的作用分子机理。
研究人员利用转录因子Ascl1 , Brn2 以及Myt1l 进行转分化，其中Ascl1 能作为一种靶向前驱因子，迅速占据成纤维细胞中最同源的基因组位点。
而Brn2 和Myt1l 则本身并不会直接接近成纤维细胞的染色质：Brn2 通过Ascl1 召集到后者的基因组位点。
研究人员发现宿主细胞中出现了一种独特的染色质标记，能预测不同细胞类型中Ascl1 的前驱活性，而且研究人员还发现Zfp238 是Ascl1 的一个关键靶基因，在iN细胞重编程过程中能部分替代Ascl1 .
这些研究结果指出，转录因子之间的精确配合，以及关键靶基因上的染色质变化是转分化为神经细胞，和其它细胞类型的关键决定因素。
Wernig 研究组曾实现了啮齿动物和人类皮肤细胞转换成神经元的研究，他们还在原有的三个转录因子基础上，添加了一个螺旋环螺旋转录因子NeuroD1,成功地将人类胚胎及新生儿的皮肤纤维细胞成功地诱导为功能性神经细胞。
这些细胞不仅显示典型的神经元形态，表达多种神经元标志蛋白。
并且能够产生动作电位。
当研究人员将这些神经细胞与原代小鼠皮质神经元进行共培养时，证实它们能够形成神经突触并传到信号。
此外这一研究组还曾完成了将终末分化肝细胞转分化成功能性神经元的转分化，并通过单细胞，和全基因组表达分析，证明了这些细胞不仅诱导产生了神经细胞转录组，而且沉默了原有转录组。