返老还童是多少人的梦想?
不管是男人还是女人都一样
以前只在电影看过的“返老还童”
如今正在实验室里成为现实
生物学家开发了一套“魔法药水”
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”
近日,中国科学家在世界上率先找到了这种神奇的“返老还童”配方。
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。将发育成熟的体细胞只要经过两种“药水”的“洗澡”,就能回到具有多种分化能力的干细胞状态。相关成果也发表在国际干细胞权威杂志《细胞·干细胞》(Cell Stem Cell)上。
这一研究成果在《细胞·干细胞》上得以刊登,也意味着我国在化合物诱导多能干细胞领域已经处于世界领先地位。
▲裴端卿课题组的科研团队
什么是多能干细胞
众所周知,受精卵具有全能性,我们每个人都是从受精卵而来。在受精以后,大概5至6天就会有卵胚,卵胚中的细胞有产生人体所有细胞、组织器官的能力,就叫多能细胞。
这种多能细胞拿到体外培养,就叫多能干细胞。诱导多能干细胞可以帮助人类了解细胞“变身”的奥秘,为科学界提供了一个窥探生命本质的窗口。多能干细胞还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“种子”细胞来源,甚至帮助人类解开长生不老之谜。
裴端卿团队就是用开发出的化学小分子诱导多能干细胞的方法,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”到干细胞的状态。这一过程是通过“药水”里的小分子先关闭体细胞染色质结构,然后开启多能性基因实现。
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呢?
裴端卿说,在个体中,所有的细胞都拥有同样的染色质,为什么会形成形态各异、功能不同的各种细胞呢?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(1)与关闭(0)状态总和,构成了决定细胞命运状态,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。
► 细胞重新返老还童的流程图,图片来自cell
裴端卿表示,这一方法比之前的方案简单、高效,所需的初始细胞量少,还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。
裴端卿还表示,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,服务于中国的医疗与卫生事业。
关于这项研究成果的意义,裴端卿曾这样介绍:“现在去医院看病,要么做手术,要么打针吃药。未来,我们希望有些像老年痴呆症、自闭症等特性疾病,可以通补充干细胞治疗来解决,这种新型治疗方式叫再生医学。比如,老年痴呆症是患者的神经元不行了,如果恢复或补充神经元,应该就可以把疾病治愈。我认为这种利用身体细胞再生能力的新方法,比简单的手术吃药,更有生命力、更有效。”