2007年,日本科學(xué)家山中伸彌所在的團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)也憑此獲得了2012年的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),。
然而,,“山中伸彌方法”還是存在缺陷,它是利用病毒載體進(jìn)行基因運(yùn)送,,具有致癌隱患,,對(duì)于以后的臨床應(yīng)用有較大風(fēng)險(xiǎn),。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(shí)間長(zhǎng)、效率低,、機(jī)理不清楚等缺點(diǎn),。
裴端卿研究員領(lǐng)銜的科研團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年攻關(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,,即化合物誘導(dǎo)干細(xì)胞多能性。
裴端卿說(shuō):“我們這個(gè)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(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,。”
為開辟藥物誘導(dǎo)細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變提供新方向,,推動(dòng)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(yùn)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(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),。”裴端卿說(shuō),。
科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),,在成體細(xì)胞的開放染色質(zhì)位點(diǎn)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。