2006年，日本科學(xué)家Shinya Yamanaka通過轉(zhuǎn)入四個(gè) “干性基因”將小鼠體細(xì)胞進(jìn)行重編程，誘導(dǎo)成為多潛能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells, iPS cells），這一里程碑式的工作對(duì)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生了重要影響。目前觀點(diǎn)認(rèn)為干細(xì)胞中干性基因和分化基因“各司其職”，相互抑制。干性基因只在干細(xì)胞中高表達(dá)，抑制分化基因，維持細(xì)胞干性；而分化基因只在分化細(xì)胞中高表達(dá)，抑制干性基因并且改變干細(xì)胞多能性狀態(tài)導(dǎo)致其分化。
然而北京大學(xué)鄧宏魁教授和湯超教授通過合作研究發(fā)現(xiàn)，在體細(xì)胞誘導(dǎo)成為多潛能干細(xì)胞過程中，至關(guān)重要的干性基因能夠被控制分化的基因代替。他們利用獲得的數(shù)據(jù)提出了干細(xì)胞命運(yùn)決定的“蹺蹺板模型”，利用這一模型可以更好地理解干性基因和胚層中分化基因間相互抑制和相互平衡的關(guān)系，而這種關(guān)系可能決定了干細(xì)胞的命運(yùn)。根據(jù)這一模型預(yù)測(cè)，如果同時(shí)過表達(dá)中內(nèi)胚層和外胚層的分化基因，通過改變平衡，表現(xiàn)出替代多個(gè)干性基因的效果。而進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了這個(gè)預(yù)測(cè)，他們首次實(shí)現(xiàn)了用中內(nèi)胚層分化基因和外胚層分化基因同時(shí)替代掉了在體細(xì)胞誘導(dǎo)成為多潛能干細(xì)胞過程中處于核心地位的兩個(gè)干性基因。
這一成果改變了體細(xì)胞誘導(dǎo)成為多潛能干細(xì)胞需要高表達(dá)干性基因這一傳統(tǒng)觀點(diǎn)，重新認(rèn)識(shí)了細(xì)胞命運(yùn)決定的機(jī)制，為研究細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變提供了新視角。該成果近期被Cell雜志以封面論文的形式報(bào)道，論文題目是“Induction of Pluripotency in Mouse Somatic Cells with Lineage Specifiers”。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金委員會(huì)重大研究計(jì)劃“細(xì)胞編程和重編程的表觀遺傳機(jī)制”的資助。
