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我国科学家发现诱导 多能干细胞新方法

我国科学家发现诱幸运28导 多能干细胞新方法

裴端卿研究员在实验室工作中。(资料图片)

  记者从中国科学院获悉:中国科学院广州生物医药与健康研究院裴端卿研究员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,开发了简单、高效、标准化制备干细胞的方法,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。相关成果已于近日在线发表在国际干细胞权威杂志《细胞·干细胞》上。

  多能干细胞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了“种子”细胞来源。为将体细胞诱导为多能干细胞,帮助幸运28人类了解细胞“变身”的奥秘,各国科学家都在努力开辟新方法。其中,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。

  裴端卿科研团队经过5年努力,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,即化合物诱导干细胞多能性。该方案仅需给细胞采用两种不同的“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,将多能干细胞诱导效率从1%提升到4%,且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。

  国家新药筛选中心副主任谢欣表示,这一方法与常规的诱导方法幸运28区别显著,有望成为诱导干细胞的常规方法,并为以后设计其他化合物小分子诱导干细胞提供了技术范本。

  那么,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?裴端卿解释,在个体中,所有细胞都拥有同样的染色质,但为何会形成形态各异、功能不同的各种细胞?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。细胞染色质的开放与关闭状态总和,构成了决定细胞命运的状态机制,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。

  裴端卿表示,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,具有广阔的市场应用前景;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。

  (原载于《经济日报》 2018-04-22 06版)