厉害了,中国科技!魔法药水世界领先!

 "返老还童"是一个有魔力的词语,几千年来,古今中外的许多君主帝王都为之痴迷,现代人也在不断地追求永葆青春。如今,细胞水平的"返老还童"在实验室里成为现实,关键的技术就是制备干细胞。如何又快又好地诱导多能干细胞?中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员裴端卿领衔的研究团队开发了一套"魔法药水",用它依次为细胞"洗澡",便可又快又好地实现多种体细胞类型的"返老还童"。

  那么什么是干细胞?简而言之,干细胞就是一类会"变"的细胞。

  首先,它有自我更新能力,可以在动物胚胎和组织中一直分裂并保持原本的未分化状态。其次,它具有分化的能力,也就是"变"的能力,在不同的培养条件下,它可以变成不同种类、具有不同功能的细胞。再次,它是一类在细胞发育过程中处于较原始阶段的、尚未充分分化的、尚不成熟的细胞。干细胞"神通广大",可以用于医学和基础研究的很多个领域。不过目前离现实最近的还是再生医学,就是以干细胞为"种子",培育出器官组织等,来替换被损伤的、自身病变或衰老的器官组织。

  通过化合物诱导干细胞多样性,实现多种体细胞类型"返老还童"。

那么,如何才能在实验室里获得干细胞呢?科学家可通过体外分离培养的方式得到干细胞。通过采用导入外源基因的方法使体细胞去分化为多能干细胞,对于这类干细胞我们称之为诱导多能干细胞。

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  然而,"山中伸弥方法"还是存在缺陷,它是利用病毒载体进行基因运送,具有致癌隐患,对于以后的临床应用有较大风险。后期,又有科学家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。

  裴端卿研究员领衔的科研团队经过多年攻关,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,即化合物诱导干细胞多能性。

裴端卿说:"我们这个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'到胚胎干细胞的状态。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。"

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  有趣的是,研究人员还发现了药物驱动细胞"返老还童"的青春期,即药物先驱动细胞返回到由GATA 和FOX转录因子家族成员看守的细胞染色质中间态,然后再进一步返回到类似胚胎发育早期的多能干细胞态。该发现体现了药物驱动细胞"返老还童"在"解锁"程序设计上的特殊性和精巧性,为药物诱导细胞命运转变的应用研究提供了理论指导。

  由于没有引入外源基因,裴端卿团队的化合物诱导干细胞多能性方法操作简便、诱导过程条件均匀、标准化,将为干细胞应用提供安全、高效的制备干细胞的方法,具有广阔应用市场。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。

  中科院上海药物研究所研究员、国家新药筛选中心副主任谢欣表示,该研究方法与常规的诱导方法有显著区别,是一个全新的机制。且该研究极大提高了诱导的效率,使化学诱导有望成为诱导多能干细胞的常规方法。为开辟药物诱导细胞命运转变提供新方向,推动再生医学发展。更为重要的是,这个研究使我国在化合物诱导多能干细胞领域处于世界领先的地位。

 


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