無需生殖細(xì)胞也能創(chuàng)造生命！清華大學(xué)成功誘導(dǎo)全能干細(xì)胞，回到生命起點(diǎn)

科技發(fā)展至今，雖說“實(shí)現(xiàn)永生”還略顯空中樓閣，但“重返青春”的門檻已經(jīng)被科學(xué)家觸摸。

21世紀(jì)初，日本京都大學(xué)的山中伸彌教授發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞的“逆齡”魔法，他所研發(fā)的iPSC技術(shù)可以將成熟細(xì)胞重編程為接近初生狀態(tài)的多能干細(xì)胞，讓其再次擁有分化為組織、甚至整個(gè)器官的潛能，這一突破性的研究讓科學(xué)家們看到了“返老還童”的希望。

試想一下，當(dāng)人類的組織與器官能像換汽車零件一樣被修理更新，是否也從另一種意義上阻止了衰老的到來？

不過比起可以分化為完整人體的全能干細(xì)胞，多能干細(xì)胞的分化潛能還是稍遜一籌，“如何讓細(xì)胞重新?lián)碛腥芊只浴背闪丝茖W(xué)界又一座亟待征服的高峰，無數(shù)科學(xué)家為之奮斗。

而就在近日，來自清華大學(xué)藥學(xué)院的丁勝團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種“神奇藥水”，能將多能干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲饬x上的全能干細(xì)胞，不但可以分化成胚內(nèi)和胚外譜系，還具備發(fā)育成胎兒和卵黃囊、胎盤的潛力。據(jù)悉，這是人類首次以非自然方式創(chuàng)造生命的起點(diǎn)。

這甚至比孫悟空的毫毛還要神奇，清華大學(xué)官方微信指出：“在未來，動(dòng)物身上的血液、皮膚等任何一處體細(xì)胞，或許都能通過此種技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌颡?dú)立形成生命的全能干細(xì)胞。”

目前，此項(xiàng)研究已被國際頂級(jí)期刊《Nature》于6月21日線上登出[1]，并引發(fā)廣泛關(guān)注。

在慣有常識(shí)里，生命是一條無法回頭的單行道，由一顆全能干細(xì)胞（受精卵或二細(xì)胞胚胎）開始，逐漸分裂形成大腦、心臟等器官，并最終構(gòu)成一個(gè)完整的有機(jī)體。而隨著歲月流失，所有細(xì)胞、組織或器官都會(huì)經(jīng)歷老化消亡，人體也最終走向死亡。

但科技總有顛覆常識(shí)的可能，憑借多年對(duì)細(xì)胞命運(yùn)的理解以及通過化學(xué)調(diào)控干細(xì)胞的研究，丁勝團(tuán)隊(duì)在對(duì)數(shù)千個(gè)小分子進(jìn)行逐一篩選后，最終確定由TTNPB、WS6、1-Azakenpaullone三種小分子構(gòu)成的—TAW雞尾酒藥物組合，能將小鼠多能干細(xì)胞誘導(dǎo)成全能干細(xì)胞（被命名為ciTotiSC） 。

丁勝教授表示：事實(shí)上，TAW雞尾酒藥物組合中的每一個(gè)分子都可以調(diào)節(jié)特定細(xì)胞命運(yùn)，但本實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新之處就在于發(fā)現(xiàn)了他們?cè)谡T導(dǎo)全能干細(xì)胞中的聯(lián)合作用。

接下來，為了確認(rèn) ciTotiSC 是否為全能干細(xì)胞，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的評(píng)估，測(cè)試包括轉(zhuǎn)錄組、表觀基因組和代謝組水平等。令人頗為驚喜的是：研究者在這些細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)只會(huì)在全能干細(xì)胞中出現(xiàn)的關(guān)鍵基因，細(xì)胞狀態(tài)類似于小鼠的全能2細(xì)胞胚胎期細(xì)胞。

研究團(tuán)隊(duì)還分別在體內(nèi)外測(cè)試了ciTotiSC的分化潛能。研究發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞不僅在培養(yǎng)皿中表現(xiàn)出全能干細(xì)胞的特點(diǎn)，還在小鼠早期胚胎中分化出胚內(nèi)和胚外譜系，它們還有發(fā)育成胎兒、周圍卵黃囊、和胎盤的能力—這些都是全能干細(xì)胞的典型特征。

種種跡象表明，經(jīng)TAW雞尾酒藥物組合聯(lián)合作用誘導(dǎo)而成的ciTotiSC是全能干細(xì)胞，換而言之，人類實(shí)現(xiàn)了以更成熟的細(xì)胞，而非生殖細(xì)胞來創(chuàng)造或復(fù)原生命。

此外，在當(dāng)前難點(diǎn)“如何在體外維持全能干細(xì)胞的自我更新及穩(wěn)定傳代”上，ciTotiSC的表現(xiàn)同樣“優(yōu)秀”，實(shí)驗(yàn)者發(fā)現(xiàn)這種全能干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境也能保持全能性，可以在體外建立一個(gè)穩(wěn)定的培養(yǎng)體系。

丁勝表示：“這一體系非常重要，它使許多關(guān)于生命起源的科學(xué)研究成為可能，科學(xué)家們可以使用該體系來操縱全能干細(xì)胞，以更好地了解生命開始時(shí)高度協(xié)調(diào)的過程。 從這個(gè)意義上來說，這篇論文邁出了探索生命起源的重要一步，為后續(xù)研究開辟了巨大的機(jī)遇。”