新華社記者　董瑞豐、劉宏宇

　　“返老還童”正在實(shí)驗室里成為現實(shí)。生物學(xué)家開(kāi)發(fā)了一套“魔法藥水”，依次為細胞“洗澡”，便可又快又好地實(shí)現多種體細胞類(lèi)型的“返老還童”。

　　中國科學(xué)院廣州生物醫藥與健康研究院研究員裴端卿領(lǐng)銜的研究團隊經(jīng)過(guò)５年攻關(guān)，揭示了化學(xué)方法制備干細胞的科學(xué)原理，為誘導多能干細胞的研究和優(yōu)化制備途徑提供了全新的科學(xué)視角和解決方案。相關(guān)成果于北京時(shí)間４月６日在線(xiàn)發(fā)表于國際干細胞權威雜志《細胞·干細胞》。

　　“解鎖”細胞命運的“密碼串” 

　　裴端卿團隊開(kāi)發(fā)出的這套化學(xué)小分子誘導多能干細胞的方法，只需給細胞用兩種不同的“藥水”依次“洗澡”，便可以將體細胞“返老還童”到多能干細胞的狀態(tài)。

　　多能干細胞是一類(lèi)具有自我更新、自我復制能力的細胞，具有再生各種組織器官的潛在功能。

　　這些神奇的“魔法藥水”如何將成體細胞誘導到胚胎發(fā)育早期的多能干細胞狀態(tài)？研究發(fā)現，細胞的命運受細胞核內部的“信息中樞”染色質(zhì)的狀態(tài)控制，細胞染色質(zhì)的開(kāi)放（１）與關(guān)閉（０）狀態(tài)總和，構成了決定細胞命運狀態(tài)。這種情況猶如計算機二進(jìn)制的“密碼串”，可以將細胞“鎖”在特定狀態(tài)。

　　科研團隊進(jìn)一步研究發(fā)現，在成體細胞的開(kāi)放染色質(zhì)位點(diǎn)周?chē)?，由ＡＰ－１及ＥＴＳ等轉錄因子家族成員看守著(zhù)，而在干細胞中，則由ＯＣＴ、ＳＯＸ　和ＫＬＦ　等轉錄因子家族成員看守。細胞的“返老還童”，也就是由成體細胞看守的染色質(zhì)由開(kāi)放到關(guān)閉，而干細胞看守的染色質(zhì)則由關(guān)閉到開(kāi)放的更替過(guò)程。

　　裴端卿說(shuō)，這項研究正是采用藥物來(lái)精細調節細胞染色質(zhì)的“密碼串”，先采用一組藥物將體細胞命運狀態(tài)“解鎖”，再采用另一組藥物將細胞命運驅動(dòng)到多能干細胞狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現了細胞命運的“返老還童”。

　　突破諾獎得主的原有方法 

　　讓細胞“返老還童”的方法不止一個(gè)，裴端卿團隊的新方法更為簡(jiǎn)單、高效。

　?。玻埃保材曛Z貝爾生理學(xué)或醫學(xué)獎得主山中伸彌是誘導多功能干細胞的創(chuàng )始人之一。２００７年，他所在的研究團隊通過(guò)對小鼠的實(shí)驗，發(fā)現誘導人體表皮細胞使其具有胚胎干細胞活動(dòng)特征的方法。

　　這一方法誘導出的干細胞可轉變?yōu)樾呐K和神經(jīng)細胞，為研究治療多種心血管絕癥提供了巨大助力。該方法免除了使用人體胚胎提取干細胞的倫理道德制約，因此在全世界被廣泛應用，業(yè)界稱(chēng)之為“山中伸彌方法”。

　　但在山中伸彌的研究方法中，利用病毒載體進(jìn)行逆轉錄，容易致癌，對于以后的臨床應用有較大風(fēng)險。為了將體細胞誘導為多能干細胞，各國科學(xué)家不斷地開(kāi)辟新方法。后期，科學(xué)家們利用化學(xué)小分子替代山中伸彌因子誘導出了多能干細胞，但存在步驟多、時(shí)間長(cháng)、效率低、機理不清楚等缺點(diǎn)。

　　論文通訊作者之一、中科院廣州生物院研究員劉晶說(shuō)，相比而言，中國科學(xué)家的新方法簡(jiǎn)單、高效、所需的初始細胞量少，而且容易標準化，被廣泛應用。此外，該方案可以實(shí)現多種體細胞類(lèi)型“返老還童”，包括在體外極難培養的肝細胞。

　　有望極大推動(dòng)再生醫學(xué)的發(fā)展 

　　干細胞與再生醫學(xué)近年來(lái)方興未艾，旨在通過(guò)干細胞移植、分化與組織再生，促進(jìn)機體創(chuàng )傷修復、治理疾病，具有重大的臨床應用價(jià)值，也是衡量一個(gè)國家生命科學(xué)與醫學(xué)發(fā)展水平的重要指標。

　　裴端卿介紹，這次發(fā)現的新方案，由于沒(méi)有引入外源基因，操作簡(jiǎn)便，誘導過(guò)程條件均勻、標準化，將提供安全、高效的制備干細胞方法，具有廣闊應用市場(chǎng)。

　　與此同時(shí)，這一方法為開(kāi)辟藥物誘導細胞命運轉變提供了新方向，將極大推動(dòng)干細胞及再生醫學(xué)的發(fā)展，服務(wù)于我國醫療與衛生事業(yè)。

　　科學(xué)家還進(jìn)一步對單個(gè)小分子藥物“解鎖”細胞染色質(zhì)密碼的機制進(jìn)行了解密，發(fā)現關(guān)鍵小分子Ｂｒｄｕ可以直接作用ＤＮＡ結構本身來(lái)調節染色質(zhì)密碼狀態(tài)，從而推動(dòng)細胞的“返老還童”。該發(fā)現為開(kāi)發(fā)更加高效、簡(jiǎn)單地用于細胞“返老還童”的小分子提供了突破口。

　　中科院上海藥物研究所研究員、國家新藥篩選中心副主任謝欣表示，我國科學(xué)家在化合物誘導多能干細胞的領(lǐng)域互為補位，中國在該領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。