讓體細(xì)胞的“發(fā)育時(shí)鐘”逆生長(zhǎng)

更新時(shí)間：2013-07-19

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本報(bào)北京7月18日電北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄧宏魁教授和趙揚(yáng)博士帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)利用小分子化合物誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程為多潛能干細(xì)胞，該成果得到學(xué)術(shù)界的高度重視，學(xué)術(shù)雜志——《Science》雜志（Science Express）美國(guó)時(shí)間18日發(fā)表了這一研究成果。這項(xiàng)研究成果為未來(lái)細(xì)胞治療甚器官移植提供了理想的細(xì)胞來(lái)源，將極大地推動(dòng)治療性克隆——克隆組織和器官以用于疾病的治療——的發(fā)展。

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，哺乳動(dòng)物細(xì)胞只有在胚胎的早期發(fā)育階段具有分化為各種類型組織和器官的“多潛能性”，而隨著生長(zhǎng)發(fā)育成為成體細(xì)胞之后會(huì)逐漸喪失這一特性。人類一直在尋找方法讓已分化的成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)，使之重新獲得類似胚胎發(fā)育早期的“多潛能性”，并將其重新定向分化成為有功能的細(xì)胞或器官，應(yīng)用于治療多種重大疾病。此前，通過(guò)借助卵母細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植或者使用導(dǎo)入外源基因的方法，體細(xì)胞被證明可以被進(jìn)行“重編程”獲得“多潛能性”，這兩項(xiàng)技術(shù)因此獲得了2012年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。此番鄧宏魁團(tuán)隊(duì)的研究成果則開(kāi)辟了一條全新途徑，僅使用小分子化合物這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的手段就能夠誘導(dǎo)體細(xì)胞的重編程。這個(gè)新方法擺脫了以往技術(shù)手段對(duì)于卵母細(xì)胞和外源基因的依賴，避免重編程技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用所遭受的一些質(zhì)疑，例如破壞胚胎或基因突變風(fēng)險(xiǎn)等。這項(xiàng)成果提供了更加簡(jiǎn)單和安全有效的方式來(lái)重新賦予成體細(xì)胞“多潛能性”，是體細(xì)胞重編程技術(shù)的一個(gè)飛躍，這為未來(lái)細(xì)胞治療及人造器官提供了理想的細(xì)胞來(lái)源，開(kāi)辟了一條全新的實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞重編程的途徑，給未來(lái)應(yīng)用再生醫(yī)學(xué)治療重大疾病帶來(lái)了新的可能。

據(jù)了解，在這項(xiàng)研究中，鄧宏魁團(tuán)隊(duì)僅使用四個(gè)小分子化合物的組合對(duì)體細(xì)胞進(jìn)行處理就可以成功地逆轉(zhuǎn)其“發(fā)育時(shí)鐘”，實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞的“重編程”。使用這項(xiàng)技術(shù)，他們成功地將已經(jīng)特化的小鼠成體細(xì)胞誘導(dǎo)成為了可以重新分化發(fā)育為各種組織器官類型的“多潛能性”細(xì)胞，并將其命名為“化學(xué)誘導(dǎo)的多潛能干細(xì)胞（CiPS細(xì)胞）”。這項(xiàng)新技術(shù)讓人驚奇的是，原本人們認(rèn)為復(fù)雜而嚴(yán)密的分化發(fā)育過(guò)程竟然可以通過(guò)如此簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)，而在研究中一只名叫“貝貝”的嵌合小鼠的出生，意味著用化學(xué)方法將成體細(xì)胞重編程得到的“多潛能干細(xì)胞”具有和“胚胎干細(xì)胞”同樣的分化發(fā)育的能力。

為了明確化學(xué)誘導(dǎo)的體細(xì)胞重編程過(guò)程發(fā)生的機(jī)制，鄧宏魁研究組還進(jìn)一步研究了這一過(guò)程中的分子水平的路徑。結(jié)果顯示“化學(xué)誘導(dǎo)的體細(xì)胞重編程”的過(guò)程是一條有別于以往體細(xì)胞重編程方法的全新途徑。更有意思的是，這條新途徑的早期變化過(guò)程同低等動(dòng)物再生的早期過(guò)程中所涉及的分子機(jī)制比較類似。

據(jù)介紹，這項(xiàng)研究成果還有助于我們更好地理解細(xì)胞命運(yùn)決定和細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變的機(jī)制，使得人類未來(lái)有可能通過(guò)使用小分子化合物的方法直接在體內(nèi)改變細(xì)胞的命運(yùn)。如果這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，許多難以治療的疾病將會(huì)得到全新的解決方案，整個(gè)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也將會(huì)發(fā)生新的變革。

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