研究新发现:科学家运用化学小分子将人体细胞转变为干细胞

干细胞早已不再是诞生之初让人陌生的存在,基于特性和它所能发挥的作用,如今干细胞对人类医疗所做出的贡献也越来越大。

过去需要伴随着诸多并发症和副作用的治疗方法,在干细胞疗法出现后,使用的频率已经越来越低。相比各种手术治疗和化学药物,干细胞疗法虽然有这样那样的优势,但依然存在一个极大地短板:供应量严重不足,因此只能用于一些较为危急和治疗成本比较高昂的场景。
受限于干细胞的培养周期和难度以及随之而来的较高成本,干细胞疗法全面运用还有很长的一段路要走。在这之前,首先要解决的是干细胞的产量问题。且不提自体或是异体干细胞,在发现了脐带血这一丰富的干细胞来源后,干细胞面对治疗和研究需要,依旧是供不应求。

从人胚胎和其他生物胚胎途径进行采集,虽然能够获得高活性的干细胞,也会面对医学、物种伦理的困境,难以成行。
有科学家开始尝试基于细胞化学反应,用各种化学物质和细胞活性因子对已经部分分化或是完全分化的体细胞进行诱导,以此获得多潜能干细胞。

今年四月,北京大学知名学者邓宏魁教授团队成功利用化学小分子诱导人体细胞,转化为多潜能干细胞,该成果发布于学术期刊《Nature》上。
将已经分化完成的细胞重新编程转化,是多年来研究者一直追求的目标。常识的认知里,体细胞和人一样,在由干细胞分化完成后,除进行同类型分裂外,会经历衰老和凋亡的历程,且这一变化在分化后就已经确定不可逆转。

但上世纪的研究表明,通过细胞核移植,成熟细胞也能呈现出新的特性,这也为进一步研究细胞的重新分化提供了实验基础。邓宏魁则认为,一切生命现象是基于化学反应存在的,通过对化学分子的研究可以找到细胞去分化的途径。且这一路径也有时间短、效率高、操作简单、性价比高以及可控安全的优势。

在对小鼠进行成功试验后,团队也成功在体外建立新型干细胞(EPS),并在期刊《Cell》上发表了相关成果。该成果的EPS细胞具有相对当下多能干细胞更强的发育潜能,能够为制备多种分化功能细胞提供来源。同时EPS也在结合基因编辑技术后,制备出CAR-T细胞,用于癌症等重大疾病治疗。

本次研究成果则是对人体成体细胞使用化学小分子进行诱导,使其转化为多潜能干细胞(人CiPS细胞)。这一成果基于之前动物实验的经验,大幅优化操作流程,且突破了之前多个团队无法将小鼠实验成果复现在人体细胞上的瓶颈。
可以说,使用化学手段重新对人体细胞进行编程,让干细胞来源大大丰富,且难度进一步下降,也让研究者得以从新的角度对细胞调控和再生生物学理论进行研究。重大疾病的医治和干细胞应用场景的扩展的前景也更近了一步。

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