中国科学家发明让细胞“返老还童”的新型“魔法药水”

2018年04月06日11:00  来源:人民网
 

人民网北京4月6日电(赵竹青)发育成熟的体细胞只要经过两种“药水”的“洗澡”,就能回到具有多种分化能力的干细胞状态。记者从中国科学院获悉,近日,我国科学家在世界上率先找到了让细胞“返老还童”的神奇配方。相关成果今天凌晨在线发表在国际干细胞权威杂志Cell Stem Cell(细胞·干细胞)上。

诱导多能干细胞可以帮助人类了解细胞“变身”的奥秘,为科学界提供了一个窥探生命本质的窗口。多能干细胞还可以用于再生新的组织和器官,为疾病治疗和再生医学提供“种子”细胞来源。

此前,日本科学家、2012年诺贝尔生理或医学奖获得者山中伸弥利用病毒载体进行基因运送,但具有潜在的致癌隐患,对于以后的临床应用有较大风险。为了将体细胞诱导为多能干细胞,各国科学家不断地开辟新方法。后期,科学家们利用化学小分子替代山中伸弥因子诱导出了多能干细胞,但存在步骤多、时间长、效率低、机理不清楚等缺点。

中科院广州生物医药与健康研究院裴端卿研究员领衔的科研团队经过5年攻关,开发出一套高效、简单的化学小分子诱导多能干细胞的方法, 简称为CIP(Chemical Induction of Pluripotency),即化合物诱导干细胞多能性。

裴端卿指出,该方案只需要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”到干细胞的状态。这一方法比之前的方案简单、高效,所需的初始细胞量少。更重要的是,可以实现多种体细胞类型“返老还童”,包括在体外极难培养的肝细胞。

这些神奇的“魔法药水”是如何将成体细胞诱导到胚胎发育早期的多能干细胞状态的呢?裴端卿说,在个体中,所有的细胞都拥有同样的染色质,为什么会形成形态各异、功能不同的各种细胞呢?原来,细胞在发生可识别的形态变化之前,就因受到约束而向特定方向分化,确定了其未来的发育命运。团队研究发现,细胞的命运受到细胞核内部的“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,这种情况就犹如计算机二进制的“密码串”,进而将细胞“锁”在了特定状态。

裴端卿指出,由于没有引入外源基因,该方法操作简便、诱导过程条件均匀、所有成分明确、标准化,将为干细胞应用提供安全、高效的制备方法,具有广阔市场应用前景。与此同时,为开辟药物诱导细胞命运转变提供了新方向,将极大推动干细胞及再生医学的发展,服务于我国的医疗与卫生事业。

论文共同通讯作者为裴端卿研究员、刘晶研究员。广州生物院博士生曹尚涛、李东伟博士、余胜勇硕士为论文的共同第一作者。

(责编:王吉全)

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