發(fā)育成熟的體細(xì)胞只要經(jīng)過兩種“藥水”的“洗澡”，就能回到具有多種分化能力的干細(xì)胞狀態(tài)。記者從中國科學(xué)院獲悉，近日，我國科學(xué)家在世界上率先找到了讓細(xì)胞“返老還童”的神奇配方。相關(guān)成果今天凌晨在線發(fā)表在國際干細(xì)胞權(quán)威雜志Cell Stem Cell(細(xì)胞·干細(xì)胞)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。

此前，日本科學(xué)家、2012年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎獲得者山中伸彌利用病毒載體進(jìn)行基因運(yùn)送，但具有潛在的致癌隱患，對于以后的臨床應(yīng)用有較大風(fēng)險。為了將體細(xì)胞誘導(dǎo)為多能干細(xì)胞，各國科學(xué)家不斷地開辟新方法。后期，科學(xué)家們利用化學(xué)小分子替代山中伸彌因子誘導(dǎo)出了多能干細(xì)胞，但存在步驟多、時間長、效率低、機(jī)理不清楚等缺點(diǎn)。

中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院裴端卿研究員領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過5年攻關(guān)，開發(fā)出一套高效、簡單的化學(xué)小分子誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的方法， 簡稱為CIP(Chemical Induction of Pluripotency)，即化合物誘導(dǎo)干細(xì)胞多能性。

裴端卿指出，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，在個體中，所有的細(xì)胞都擁有同樣的染色質(zhì)，為什么會形成形態(tài)各異、功能不同的各種細(xì)胞呢?原來，細(xì)胞在發(fā)生可識別的形態(tài)變化之前，就因受到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)，細(xì)胞的命運(yùn)受到細(xì)胞核內(nèi)部的“信息中樞”染色質(zhì)的狀態(tài)控制。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)，這種情況就猶如計(jì)算機(jī)二進(jìn)制的“密碼串”，進(jìn)而將細(xì)胞“鎖”在了特定狀態(tài)。

裴端卿指出，由于沒有引入外源基因，該方法操作簡便、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，具有廣闊市場應(yīng)用前景。與此同時，為開辟藥物誘導(dǎo)細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變提供了新方向，將極大推動干細(xì)胞及再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展，服務(wù)于我國的醫(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。