據(jù)新華社北京4月14日消息（記者魏夢佳），北京大學(xué)鄧宏魁團(tuán)隊(duì)經(jīng)多年努力，成功開發(fā)化學(xué)小分子誘導(dǎo)技術(shù)使人成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為多潛能干細(xì)胞。

此為首次在國際上報(bào)道的、由我國自主研發(fā)的人多潛能干細(xì)胞（人CiPS細(xì)胞）制備技術(shù)，突破了以往干細(xì)胞制備技術(shù)的局限性，為我國干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展解決了底層技術(shù)上的瓶頸問題，未來有望用于治療糖尿病、重癥肝病、惡性腫瘤等重大疾病。這一重要成果于4月13日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然》。

CiPS細(xì)胞誘導(dǎo)技術(shù)

打開人類再生醫(yī)學(xué)的大門

近年來，誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)的建立，在細(xì)胞治療、藥物篩選和疾病模型等領(lǐng)域產(chǎn)生了廣泛的應(yīng)用價(jià)值，尤其是為患者構(gòu)建自體特異性干細(xì)胞系，大大加速了干細(xì)胞臨床應(yīng)用的進(jìn)程。

多潛能干細(xì)胞在細(xì)胞治療、藥物篩選和疾病模型等領(lǐng)域具廣泛應(yīng)用價(jià)值，是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最為關(guān)鍵的“種子細(xì)胞”。在哺乳動(dòng)物發(fā)育過程中，其只短暫存在于胚胎發(fā)育的早期階段，隨后便會分化為構(gòu)成生物體的各種類型的成體細(xì)胞，喪失其“種子細(xì)胞”特性。如何逆轉(zhuǎn)這一自然發(fā)育過程，使高度分化的成體細(xì)胞重獲早期多潛能狀態(tài)，一直是干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最重要的科學(xué)問題之一。

鄧宏魁團(tuán)隊(duì)一直致力于開發(fā)調(diào)控細(xì)胞命運(yùn)的新方法和建立制備干細(xì)胞的底層技術(shù)。受低等動(dòng)物再生過程啟發(fā)，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)高度分化的人成體細(xì)胞在特定化學(xué)小分子組合的誘導(dǎo)下，可以發(fā)生類似低等動(dòng)物細(xì)胞可塑性變化?；诖税l(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)對化學(xué)小分子進(jìn)行大量篩選和組合，最終成功誘導(dǎo)人CiPS細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)人成體細(xì)胞發(fā)育過程的“逆轉(zhuǎn)”。

圖片來自新華社微博

鄧宏魁教授介紹，“這項(xiàng)全新技術(shù)，突破了以往干細(xì)胞制備技術(shù)的局限性，使干細(xì)胞制備更加簡單安全、更易于標(biāo)準(zhǔn)化、更便于臨床應(yīng)用，為我國在再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞領(lǐng)域突破了一個(gè)瓶頸，為治療重大疾病帶來新的可能。”

實(shí)際上鄧宏魁團(tuán)隊(duì)早在2013年，在小鼠的成體細(xì)胞上就建立了這樣一個(gè)技術(shù)方法。

2013年，央視CCTV報(bào)道了鄧宏魁教授及其團(tuán)隊(duì)帶來的干細(xì)胞技術(shù)最新研究：采用化合物小分子的新方法，實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞直接變成胚胎干細(xì)胞，途徑更簡捷，也更加安全。

鄧宏魁教授團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究成果還被刊登在美國《Science》、《Cell》期刊上——《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》。

研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為生命現(xiàn)象的本質(zhì)其實(shí)是化學(xué)，最有效改變的還是化學(xué)小分子。化學(xué)小分子重編程途徑的優(yōu)點(diǎn)是：時(shí)間縮短、效率提高、操作簡單、性價(jià)比高、更為安全、可以精密調(diào)控。

這項(xiàng)誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程獲得多潛能干細(xì)胞的全新方法，是研究人員利用以四個(gè)小分子為主的小分子化合物組合對體細(xì)胞進(jìn)行處理，成功逆轉(zhuǎn)體細(xì)胞“發(fā)育時(shí)鐘”，實(shí)現(xiàn)了體細(xì)胞的重編程，將已經(jīng)特化的小鼠體細(xì)胞誘導(dǎo)成為可以重新分化發(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CiPS細(xì)胞。

利用小分子化合物成功構(gòu)建小鼠iPS細(xì)胞

利用這個(gè)方法，可以把小鼠的皮膚細(xì)胞重編程為多潛能干細(xì)胞，再將這個(gè)細(xì)胞打到小鼠的早期胚胎里，培養(yǎng)出活的小鼠。

研究團(tuán)隊(duì)使用4種小分子化學(xué)物質(zhì)，將小鼠的皮膚細(xì)胞誘導(dǎo)成全能干細(xì)胞并克隆出后代，使用小分子化學(xué)物質(zhì)替代病毒的新一代干細(xì)胞技術(shù)誕生

使用化學(xué)方法誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程，擺脫了以往的重編程方法對遺傳操縱的依賴，開啟了對細(xì)胞新的認(rèn)識。細(xì)胞發(fā)育過程具有可逆性，是可以受到轉(zhuǎn)錄因子和小分子調(diào)控的，改變細(xì)胞的狀態(tài)，從而改變了細(xì)胞命運(yùn)?，F(xiàn)在理論上可以實(shí)現(xiàn)任何一種細(xì)胞在類型或功能上的功能轉(zhuǎn)化。

這意味著細(xì)胞的生命時(shí)鐘被成功地逆轉(zhuǎn)了，讓細(xì)胞恢復(fù)到了早期最原始、最強(qiáng)大的狀態(tài)。這樣的細(xì)胞可以繼續(xù)分化為有具體功能的細(xì)胞或其他器官，從而可以為未來細(xì)胞治療以及器官移植提供無限的可能。

人CiPS技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

具備廣闊的應(yīng)用前景

現(xiàn)在，鄧宏魁教授團(tuán)隊(duì)用這種化學(xué)小分子誘導(dǎo)成的新型種子干細(xì)胞，已進(jìn)一步培養(yǎng)出了增強(qiáng)免疫力的人體血液T細(xì)胞和人體胰島細(xì)胞，并且，人體胰島細(xì)胞已經(jīng)在大動(dòng)物猴的身上取得實(shí)驗(yàn)成功，未來可用于治療糖尿病。

對此，美國薩爾克研究所教授胡安·巴爾蒙蒂給予高度評價(jià)，“這將是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。因?yàn)闆]有用基因，他們用的是化學(xué)小分子重新編程。現(xiàn)在這就像吃一片阿司匹林一樣，可控、高效地制備人體干細(xì)胞，用于重大疾病治療，加快了進(jìn)入臨床應(yīng)用的進(jìn)程?！?/p>

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