我国科学家用小分子诱导出人干细胞

在不久前，《自然》杂志报道了一项干细胞领域的重大进展，科学家们成功运用化学小分子实现了细胞命运的重编程，将人的成体细胞转变为干细胞。这一重要成果由北京大学生命科学学院及北大清华联合中心的邓宏魁研究团队完成。

经过一个月的时间，只需要在人的皮肤细胞培养液中添加几种特定的化学小分子制剂，这些细胞就能够被转化为多潜能干细胞。这些干细胞拥有重新发育成所有人体已知细胞类型的能力，为我们带来了前所未有的希望。

回顾历史，我们知道体细胞重编程技术的突破在2012年获得了诺贝尔生理和医学奖。当时的重编程技术使用的是转录因子，这是一种基因物质，其效率相对较低，存在致癌风险，且操作的可控性较差，阻碍了其向临床应用的转化。

为了克服这些难题，邓宏魁团队历经十多年，致力于寻找化学小分子来将已经分化的人体细胞逆向转变为干细胞。他们的目标是将不可能变为可能。

多潜能干细胞是一种具有无限发育潜能的干细胞，可以从早期胚胎中获得。以前，人们主要通过从胎盘和脐带中获取干细胞，但这样的方法获得的干细胞发育能力有限。为了随时获得干细胞并将其用于临床治疗，掌握适宜的制备技术至关重要。

人类成体细胞的特性和稳态调控极为复杂，几乎无法响应化学小分子的刺激。就像面对一位全副武装的将军，单纯的小孩子无法让他放下武器和盔甲。业界普遍认为，人类成体细胞的表观遗传限制极为严格，通过化学重编程激发其获得多潜能性的可能性微乎其微。

邓宏魁团队从原创思路出发，受到低等动物再生过程的启发，发现蝾螈等低等动物在受伤后能够实现肢体再生，中间存在一个可塑的中间状态。他们推测干细胞的形成可能不是一步到位的，而是逐步进行的。于是，研发团队开始中间态，创造了一种特定的“可塑性中间态”，作为细胞逆分化的跳板。

沿着这一思路，研究团队进行了大量化学小分子的筛选和组合。经过长达六年的努力，他们终于找到了一个包含六个化学小分子的组合，成功地将人的成体细胞转变为可塑性强的中间态细胞。论文中的示意图展示了这一转变的整个过程。

与传统的技术体系相比，化学小分子诱导干细胞具有更大的优势，更加安全、简单、易于标准化和调控。在安全性方面，化学诱导干细胞携带的遗传突变显著少于传统方法诱导的干细胞。在个体化制备和细胞标准化制备方面，化学小分子诱导也表现出优势。最重要的是，这种方法的操作简单、时空调控性强、作用可逆、合成储存方便，易于标准化生产。

据悉，研究团队已经成功地使用化学诱导法培育出人体胰岛细胞，并在非人灵长类动物身上进行了成功的实验。未来，这项技术有望用于治疗糖尿病等疾病，为干细胞在重大疾病治疗中的应用开辟新的道路。这一突破性的进展无疑将为人类健康带来福祉。