近日,中國(guó)科學(xué)家在美國(guó)《科學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō),他們用一種非常簡(jiǎn)單和更加安全的方法,將體細(xì)胞制成多潛能干細(xì)胞,并用這種細(xì)胞培育出多只健康的小鼠,其中一只叫“青青”的小鼠剛過(guò)完100天的生日。
研究人員說(shuō),這是一項(xiàng)革命性的研究成果,為未來(lái)細(xì)胞治療甚至器官移植提供了理想的細(xì)胞來(lái)源,將極大地推動(dòng)治療性克隆的發(fā)展,即克隆組織和器官以用于疾病治療。
哺乳動(dòng)物細(xì)胞只有在胚胎早期發(fā)育階段才具有分化為各種類型組織和器官的“多潛能性”,而隨著生長(zhǎng)發(fā)育成為成體細(xì)胞后會(huì)逐漸喪失這一功能。人類一直在尋找方法讓已分化的成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn),使之重新獲得類似胚胎發(fā)育早期的“多潛能性”。
此前,通過(guò)借助卵母細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植或使用導(dǎo)入外源基因的方法,哺乳動(dòng)物體細(xì)胞被證明可以進(jìn)行“重編程”獲得“多潛能性”,這兩項(xiàng)技術(shù)共同獲得了 2012 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄧宏魁教授和趙揚(yáng)博士帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)展這項(xiàng)技術(shù)的方法更簡(jiǎn)單和安全,他們僅使用4個(gè)小分子化合物的組合對(duì)體細(xì)胞進(jìn)行處理,就成功逆轉(zhuǎn)其“發(fā)育時(shí)鐘”,重新賦予體細(xì)胞“多潛能性”。
鄧宏魁對(duì)新華社記者說(shuō):“使用這項(xiàng)技術(shù),我們成功地將已特化的小鼠成體細(xì)胞誘導(dǎo)成為可以重新分化發(fā)育為心臟、肝臟、胰腺、皮膚、神經(jīng)等多種組織和細(xì)胞類型的‘多潛能性’細(xì)胞,并將其命名為‘化學(xué)誘導(dǎo)的多潛能干細(xì)胞’。”
鄧宏魁指出,這個(gè)新方法擺脫了以往技術(shù)手段對(duì)于卵母細(xì)胞和外源基因的依賴,避免重編程技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用所遭受的一些質(zhì)疑,例如破壞胚胎或基因突變風(fēng)險(xiǎn)等。
在實(shí)驗(yàn)中,他們利用這種新方法,將成年小鼠的肺部成纖維細(xì)胞培育成一只叫“青青”的小鼠。鄧宏魁說(shuō):“目前,‘青青’剛過(guò)完100天的生日,它發(fā)育良好,健康可愛(ài),并且已有了它的‘孩子’。和以前用轉(zhuǎn)基因的重編程技術(shù)得到小鼠相比,它可以不用再為外源癌癥基因的重新激活等健康風(fēng)險(xiǎn)而感到擔(dān)心。”
研究人員說(shuō),這項(xiàng)新技術(shù)讓人驚奇的是,原本人們認(rèn)為復(fù)雜而嚴(yán)密的分化發(fā)育過(guò)程竟然可以通過(guò)如此簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。更有意思的是,這條新途徑的早期變化過(guò)程同低等動(dòng)物再生的早期過(guò)程中所涉及的分子機(jī)制比較類似。
此外,這項(xiàng)研究成果還有助于人們更好地理解細(xì)胞命運(yùn)決定和細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變的機(jī)制,使人類未來(lái)有可能通過(guò)使用小分子化合物的方法,直接在體內(nèi)改變細(xì)胞命運(yùn)。這樣,治療疾病所需要的細(xì)胞功能或許可以直接通過(guò)小分子化合物來(lái)重塑。
鄧宏魁說(shuō):“如果這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn),許多難以治療的疾病將會(huì)得到全新的解決方案,整個(gè)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也將會(huì)發(fā)生新的變革。”
以下為北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院官方報(bào)道:
這只名叫“貝貝”的嵌合小鼠的出生意味著用化學(xué)方法將成體細(xì)胞重編程得到的“多潛能干細(xì)胞”具有和“胚胎干細(xì)胞”同樣的分化發(fā)育的能力。
這只名為“青青”的小鼠的“母親”是用小分子化合物誘導(dǎo)得到的多潛能干細(xì)胞
這是一個(gè)嵌合的小鼠胚胎,幾乎完全由“化學(xué)誘導(dǎo)的多潛能干細(xì)胞”來(lái)源的細(xì)胞(被用紅色熒光標(biāo)記)所構(gòu)成
7月18日,Science雜志(Science Express)刊登了北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄧宏魁教授和趙揚(yáng)博士帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在生命科學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性的研究成果——用小分子化合物誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程為多潛能干細(xì)胞。該成果開(kāi)辟了一條全新的實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞重編程的途徑,給未來(lái)應(yīng)用再生醫(yī)學(xué)治療重大疾病帶來(lái)了新的可能。
在這項(xiàng)研究中,鄧宏魁團(tuán)隊(duì)僅使用四個(gè)小分子化合物的組合對(duì)體細(xì)胞進(jìn)行處理就可以成功的逆轉(zhuǎn)其“發(fā)育時(shí)鐘”,實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞的“重編程”。使用這項(xiàng)技術(shù),他們成功的將已經(jīng)特化的小鼠成體細(xì)胞誘導(dǎo)成為了可以重新分化發(fā)育為各種組織器官類型的“多潛能性”細(xì)胞,并將其命名為“化學(xué)誘導(dǎo)的多潛能干細(xì)胞(CiPS細(xì)胞)”。
哺乳動(dòng)物細(xì)胞只有在胚胎的早期發(fā)育階段具有分化為各種類型組織和器官的“多潛能性”,而隨著生長(zhǎng)發(fā)育成為成體細(xì)胞之后會(huì)逐漸喪失這一特性。人類一直在尋找方法讓已分化的成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn),使之重新獲得類似胚胎發(fā)育早期的“多潛能性”,并將其重新定向分化成為有功能的細(xì)胞或器官,應(yīng)用于治療多種重大疾病。此前,通過(guò)借助卵母細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植或者使用導(dǎo)入外源基因的方法,哺乳動(dòng)物體細(xì)胞被證明可以被進(jìn)行“重編程”獲得“多潛能性”,這兩項(xiàng)技術(shù)共同獲得了2012年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
鄧宏魁團(tuán)隊(duì)的研究成果則開(kāi)辟了一條全新途徑,僅使用小分子化合物這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的手段就能夠誘導(dǎo)體細(xì)胞的重編程。這個(gè)新方法擺脫了以往技術(shù)手段對(duì)于卵母細(xì)胞和外源基因的依賴,避免重編程技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用所遭受的一些質(zhì)疑,例如破壞胚胎或基因突變風(fēng)險(xiǎn)等。這項(xiàng)成果提供了更加簡(jiǎn)單和安全有效的方式來(lái)重新賦予成體細(xì)胞 “多潛能性”,是體細(xì)胞重編程技術(shù)的一個(gè)飛躍,這為未來(lái)細(xì)胞治療及人造器官提供了理想的細(xì)胞來(lái)源。
這項(xiàng)新技術(shù)讓人驚奇的是,原本人們認(rèn)為復(fù)雜而嚴(yán)密的分化發(fā)育過(guò)程竟然可以通過(guò)如此簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)。為了明確化學(xué)誘導(dǎo)的體細(xì)胞重編程過(guò)程發(fā)生的機(jī)制,鄧宏魁研究組還進(jìn)一步研究了這一過(guò)程中的分子水平的路徑。結(jié)果顯示“化學(xué)誘導(dǎo)的體細(xì)胞重編程”的過(guò)程是一條有別于以往體細(xì)胞重編程方法的全新途徑。更有意思的是,這條新途徑的早期變化過(guò)程同低等動(dòng)物再生的早期過(guò)程中所涉及的分子機(jī)制比較類似。
此外,這項(xiàng)研究成果還有助于我們更好地理解細(xì)胞命運(yùn)決定和細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變的機(jī)制,使得人類未來(lái)有可能通過(guò)使用小分子化合物的方法直接在體內(nèi)改變細(xì)胞的命運(yùn)。如果這一目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn),許多難以治療的疾病將會(huì)得到全新的解決方案,整個(gè)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也將會(huì)發(fā)生新的變革。
另訊
日本厚生勞動(dòng)省正式批準(zhǔn)利用誘導(dǎo)多潛能干細(xì)胞( iPS 細(xì)胞)開(kāi)展視網(wǎng)膜再生研究。這是全球范圍內(nèi) iPS 細(xì)胞首獲**批準(zhǔn)用于臨床試驗(yàn)。
此前,厚生勞動(dòng)省的一個(gè)審查委員會(huì)已審核通過(guò)了利用 多潛能干細(xì)胞開(kāi)展視網(wǎng)膜再生臨床研究的項(xiàng)目。7 月 12 日,厚生勞動(dòng)省的科學(xué)技術(shù)小組又對(duì)臨床研究的安全性和是否存在倫理問(wèn)題進(jìn)行了審查。
**正式批準(zhǔn)后,臨床研究小組將由日本理化研究所研究員高橋政代負(fù)責(zé),在位于神戶市的尖端醫(yī)療中心醫(yī)院開(kāi)展臨床研究。研究對(duì)象是濕性老年黃斑變性患者,這種病的患者視網(wǎng)膜后會(huì)出現(xiàn)異常血管。日本國(guó)內(nèi)約有70萬(wàn)該病患者。
厚生勞動(dòng)省表示,這是多潛能干細(xì)胞首次進(jìn)入臨床研究,因此各個(gè)環(huán)節(jié)都要求慎之又慎,臨床科研人員要隨時(shí)報(bào)告用于移植的細(xì)胞的安全狀況,包括是否出現(xiàn)癌變跡象等。
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