2007年,,日本科學(xué)家山中伸彌所在的團隊發(fā)明了誘導(dǎo)表皮細(xì)胞使之變身為多能干細(xì)胞的方法。此方法誘導(dǎo)出的干細(xì)胞可轉(zhuǎn)變?yōu)樾募『蜕窠?jīng)細(xì)胞,,為研究治療多種心血管絕癥提供了巨大助力,。這一方法被業(yè)界稱為“山中伸彌方法”,其研究成果免除了使用人體胚胎提取干細(xì)胞的倫理道德制約,,因此在全世界被廣泛應(yīng)用,。山中伸彌團隊也憑此獲得了2012年的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。
然而,,“山中伸彌方法”還是存在缺陷,,它是利用病毒載體進行基因運送,具有致癌隱患,,對于以后的臨床應(yīng)用有較大風(fēng)險,。后期,又有科學(xué)家利用化學(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,、機理不清楚等缺點,。
裴端卿研究員領(lǐng)銜的科研團隊經(jīng)過多年攻關(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,,即化合物誘導(dǎo)干細(xì)胞多能性。
裴端卿說:“我們這個方案只需要給細(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’到胚胎干細(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,?!?/p>
為開辟藥物誘導(dǎo)細(xì)胞命運轉(zhuǎn)變提供新方向,推動再生醫(yī)學(xué)發(fā)展
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,?研究發(fā)現(xiàn),,細(xì)胞的命運是受細(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)胞命運狀態(tài),。這種情況就猶如計算機二進制的‘密碼串’,進而將細(xì)胞‘鎖’在了特定狀態(tài),?!迸岫饲湔f。
科研團隊進一步研究發(fā)現(xiàn),,在成體細(xì)胞的開放染色質(zhì)位點周圍,,由AP—1及ETS等轉(zhuǎn)錄因子家族成員看守著,而在胚胎干細(xì)胞中,,則由OCT,,SOX 和KLF 等轉(zhuǎn)錄因子家族成員看守。細(xì)胞的“返老還童”也就是成體細(xì)胞特異的染色質(zhì)由開放到關(guān)閉,,而干細(xì)胞特異的染色質(zhì)則由關(guān)閉到開放的更替過程,。