▲4月4日,裴端卿課題組的科研團(tuán)隊(duì)在中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院合影,從左到右分別是:李東偉、劉晶、裴端卿、曹尚濤、余勝勇。
成熟的體細(xì)胞只要經(jīng)過兩種“藥水”的“洗澡”,就能“返老還童”,回到具有多種分化能力的干細(xì)胞狀態(tài)。中國(guó)科學(xué)家在世界上率先找到了神奇的配方。相關(guān)成果今天凌晨零時(shí)在線發(fā)表在國(guó)際干細(xì)胞權(quán)威雜志《細(xì)胞·干細(xì)胞》(Cell Stem Cell)上。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞可以幫助人類了解細(xì)胞“變身”的奧秘,為科學(xué)界提供了一個(gè)窺探生命本質(zhì)的窗口。多能干細(xì)胞還可以用于再生新的組織和器官,為疾病治療和再生醫(yī)學(xué)提供“種子”細(xì)胞來源。
▲科研人員正在討論課題進(jìn)展
日本科學(xué)家、2012年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者山中伸彌提出了利用病毒載體進(jìn)行基因運(yùn)送,但這一方法具有潛在的致癌隱患,臨床應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)較大。此后,各國(guó)科學(xué)家不斷地開辟新方法,均存在步驟多、時(shí)間長(zhǎng)、效率低、機(jī)理不清楚等缺點(diǎn)。
中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院裴端卿研究員領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過五年攻關(guān),開發(fā)出一套高效、簡(jiǎn)單的化學(xué)小分子誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的方法, 簡(jiǎn)稱為CIP(Chemical Induction of Pluripotency),即化合物誘導(dǎo)干細(xì)胞多能性。
該方案只需要給細(xì)胞用兩種不同的“藥水”依次“洗澡”,便可以將體細(xì)胞“返老還童”到干細(xì)胞的狀態(tài)。這一方法比之前的方案簡(jiǎn)單、高效,所需的初始細(xì)胞量少。更重要的是,可以實(shí)現(xiàn)多種體細(xì)胞類型“返老還童”,包括在體外極難培養(yǎng)的肝細(xì)胞。
這些神奇的“魔法藥水”是如何將成體細(xì)胞誘導(dǎo)到胚胎發(fā)育早期的多能干細(xì)胞狀態(tài)的呢?裴端卿說,在個(gè)體中,所有的細(xì)胞都擁有同樣的染色質(zhì)。為什么會(huì)形成形態(tài)各異、功能不同的各種細(xì)胞呢?原來,細(xì)胞在發(fā)生可識(shí)別的形態(tài)變化之前,就受約束而向特定方向分化,確定了其未來的發(fā)育命運(yùn)。團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),這一“調(diào)控之手”就是細(xì)胞核內(nèi)部的“信息中樞”染色質(zhì)的狀態(tài)。細(xì)胞染色質(zhì)的開放(1)與關(guān)閉(0)狀態(tài)總和,構(gòu)成了決定細(xì)胞命運(yùn)狀態(tài),這就猶如計(jì)算機(jī)二進(jìn)制的“密碼串”,將細(xì)胞“鎖”在了特定狀態(tài)。
裴端卿介紹,由于沒有引入外源基因,該方法操作簡(jiǎn)便、誘導(dǎo)過程條件均勻、所有成分明確、標(biāo)準(zhǔn)化,將為干細(xì)胞應(yīng)用提供安全、高效的制備方法,具有廣闊市場(chǎng)應(yīng)用前景。與此同時(shí),為開辟藥物誘導(dǎo)細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變提供了新方向,將極大推動(dòng)干細(xì)胞及再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展,服務(wù)于我國(guó)的醫(yī)療與衛(wèi)生事業(yè)。
論文共同通訊作者為裴端卿研究員、劉晶研究員。廣州生物院博士生曹尚濤、李東偉博士、余勝勇碩士為論文的共同第一作者。
作者:首席記者 許琦敏
編輯:顧軍
責(zé)任編輯:樊麗萍
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