□新华社记者董瑞丰刘宏宇 中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员裴端卿领衔的研究团队经过5年攻关,揭示了化学方法制备干细胞的科学原理,为诱导多能干细胞的研究和优化制备途径提供了全新的科学视角和解决方案。相关成果于北京时间4月6日在线发表于国际干细胞权威杂志《细胞·干细胞》。
裴端卿团队开发出的这套化学小分子诱导多能干细胞的方法,只需给细胞用两种不同的“药水”依次“洗澡”,便可以将体细胞“返老还童”到多能干细胞的状态。
多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的细胞,具有再生各种组织器官的潜在功能。
这些神奇的“魔法药水”如何将成体细胞诱导到胚胎发育早期的多能干细胞状态?研究发现,细胞的命运受细胞核内部的“信息中枢”染色质的状态控制,细胞染色质的开放(1)与关闭(0)状态总和,构成了决定细胞命运状态。这种情况犹如计算机二进制的“密码串”,可以将细胞“锁”在特定状态。
科研团队进一步研究发现,在成体细胞的开放染色质位点周围,由AP-1及ETS等转录因子家族成员看守着,而在干细胞中,则由OCT、SOX和KLF等转录因子家族成员看守。细胞的“返老还童”,也就是由成体细胞看守的染色质由开放到关闭,而干细胞看守的染色质则由关闭到开放的更替过程。
让细胞“返老还童”的方法不止一个,裴端卿团队的新方法更为简单、高效。
2012年诺贝尔生理学或医学奖得主山中伸弥是诱导多功能干细胞的创始人之一。2007年,他所在的研究团队通过对小鼠的实验,发现诱导人体表皮细胞使其具有胚胎干细胞活动特征的方法。该方法免除了使用人体胚胎提取干细胞的伦理道德制约,因此在全世界被广泛应用,业界称之为“山中伸弥方法”。
但在山中伸弥的研究方法中,利用病毒载体进行逆转录,容易致癌,对于以后的临床应用有较大风险。
干细胞与再生医学近年来方兴未艾,旨在通过干细胞移植、分化与组织再生,促进机体创伤修复、治理疾病,具有重大的临床应用价值,也是衡量一个国家生命科学与医学发展水平的重要指标。
中科院上海药物研究所研究员、国家新药筛选中心副主任谢欣表示,我国科学家在化合物诱导多能干细胞的领域互为补位,中国在该领域处于世界领先地位。