新華社北京12月2日電(記者 李斌)由于能使成體細(xì)胞“返老還童”為干細(xì)胞,誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)是近年來(lái)干細(xì)胞領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院裴端卿研究員、陳捷凱副研究員等人經(jīng)過(guò)多年努力,近日破解了iPS細(xì)胞誘導(dǎo)過(guò)程中一個(gè)極為重要的障礙,論文2日在線發(fā)表在《自然·遺傳學(xué)》雜志上。
今年10月,英國(guó)和日本兩位科學(xué)家因“發(fā)現(xiàn)成熟細(xì)胞可以被重新編程為多功能的干細(xì)胞(即誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞)”而摘?。玻埃保材甓戎Z貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),從而使誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞更為人們所知曉。
雖然基于iPS細(xì)胞的各種研究熱火朝天,但科研人員一直受困于誘導(dǎo)率低、速度慢、組成復(fù)雜等障礙,研究效率并不高。這種情況又反過(guò)來(lái)制約科研人員對(duì)iPS誘導(dǎo)過(guò)程分子機(jī)理的理解,造就了iPS技術(shù)研究遠(yuǎn)快于基礎(chǔ)研究,而近兩年來(lái)技術(shù)研究也明顯面臨瓶頸的狀況。
研究過(guò)程中,裴端卿及其團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)iPS細(xì)胞誘導(dǎo)過(guò)程中大量出現(xiàn)一類細(xì)胞克隆,外觀、生長(zhǎng)速度等各方面酷似干細(xì)胞,卻沒(méi)有干細(xì)胞應(yīng)有的基因表達(dá)和功能。
“這些細(xì)胞克隆可以說(shuō)是衣著光鮮的假貨,在經(jīng)典的誘導(dǎo)環(huán)境中大量存在,且狀態(tài)穩(wěn)定,猶如iPS誘導(dǎo)過(guò)程的路障,大部分細(xì)胞都被阻礙在路障之外,嚴(yán)重阻礙科研人員獲得真正的iPS細(xì)胞?!迸岫饲湔f(shuō)。
經(jīng)過(guò)深入研究,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)培養(yǎng)iPS細(xì)胞所使用的血清是誘發(fā)這個(gè)“路障”的元兇:細(xì)胞中的一種蛋白——BMP蛋白對(duì)重編程過(guò)程起抑制作用。
研究人員進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),這些酷似干細(xì)胞的“假貨”在某些誘導(dǎo)條件下,如用維生素C處理,也會(huì)變成貨真價(jià)實(shí)的誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞。
“它們只是一種未完全重編程的iPS細(xì)胞,換句話說(shuō),就是半成品。”裴端卿形象地解釋。
哈佛大學(xué)再生醫(yī)學(xué)中心教授康拉德說(shuō),這一發(fā)現(xiàn)是決定細(xì)胞命運(yùn)的分子機(jī)制研究的重大突破,將使研究者更高效更高質(zhì)量地制備誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞,加快制備來(lái)自病人疾病的特異細(xì)胞系,加快阿爾茨海默氏癥、帕金森氏癥等疾病的藥物研發(fā)。