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中國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)最徹底克隆 用哺乳動(dòng)物體細(xì)胞逆分化出多潛能干細(xì)胞
關(guān)鍵字: 克隆細(xì)胞工程多潛能干細(xì)胞逆分化干細(xì)胞哺乳動(dòng)物中國(guó)基礎(chǔ)研究頭條觀(guān)察者頭條中國(guó)科學(xué)家7月18日在美國(guó)《科學(xué)》雜志上報(bào)告說(shuō),他們用一種簡(jiǎn)單的化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)方法,將成年鼠皮膚細(xì)胞制成多潛能干細(xì)胞,并用這種細(xì)胞培育出多只健康的小鼠,其中一只叫“青青”的小鼠剛過(guò)完100天的生日。這是一項(xiàng)革命性的研究成果,是比克隆羊“多莉”更徹底更方便的克隆技術(shù)。一旦在人體細(xì)胞上取得成功,就可以完全用人的自身細(xì)胞實(shí)現(xiàn)人體克隆和器官再造。
中國(guó)科學(xué)家用成年鼠體細(xì)胞脫分化,培育出健康小鼠
簡(jiǎn)單方法實(shí)現(xiàn)逆分化
傳統(tǒng)觀(guān)點(diǎn)認(rèn)為,哺乳動(dòng)物細(xì)胞只有在胚胎的早期發(fā)育階段具有分化為各種類(lèi)型組織和器官的“多潛能性”,而隨著生長(zhǎng)發(fā)育分化成為成體細(xì)胞之后會(huì)逐漸喪失這一特性。人類(lèi)一直在尋找方法讓已分化的成體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)(脫分化),使之重新獲得類(lèi)似胚胎發(fā)育早期的“多潛能性”,并將其重新定向分化成為有功能的細(xì)胞或器官,應(yīng)用于治療多種重大疾病。
此前,通過(guò)借助卵母細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植或者使用導(dǎo)入外源基因的方法,體細(xì)胞被證明可以被進(jìn)行“重編程”獲得“多潛能性”,這兩項(xiàng)技術(shù)因此獲得了2012年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。不過(guò),由于這樣的技術(shù)仍然會(huì)引入外源性遺傳物質(zhì),并不能算是真正意義上的細(xì)胞脫分化。
據(jù)了解,在這項(xiàng)研究中,北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鄧宏魁團(tuán)隊(duì)僅使用四個(gè)小分子化合物的組合對(duì)體細(xì)胞進(jìn)行處理就可以成功地逆轉(zhuǎn)其“發(fā)育時(shí)鐘”,實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞的“重編程”。使用這項(xiàng)技術(shù),他們成功地將已經(jīng)特化的小鼠成體細(xì)胞誘導(dǎo)成為了可以重新分化發(fā)育為各種組織器官類(lèi)型的“多潛能性”細(xì)胞,并將其命名為“化學(xué)誘導(dǎo)的多潛能干細(xì)胞(CiPS細(xì)胞)”。
這項(xiàng)新技術(shù)讓人驚奇的是,原本人們認(rèn)為復(fù)雜而嚴(yán)密的分化發(fā)育過(guò)程竟然可以通過(guò)如此簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn),而在研究中一只名叫“貝貝”的嵌合小鼠的出生,意味著用化學(xué)方法將成體細(xì)胞重編程得到的“多潛能干細(xì)胞”具有和“胚胎干細(xì)胞”同樣的分化發(fā)育的能力。
用成年鼠體細(xì)胞“逆轉(zhuǎn)”得到的小鼠胚胎
比“多莉”更徹底的克隆
為了明確化學(xué)誘導(dǎo)的體細(xì)胞重編程過(guò)程發(fā)生的機(jī)制,鄧宏魁研究組還進(jìn)一步研究了這一過(guò)程中的分子水平的路徑。結(jié)果顯示“化學(xué)誘導(dǎo)的體細(xì)胞重編程”的過(guò)程是一條有別于以往體細(xì)胞重編程方法的全新途徑。更有意思的是,這條新途徑的早期變化過(guò)程同低等動(dòng)物再生的早期過(guò)程中所涉及的分子機(jī)制比較類(lèi)似。
此前,人們只能在植物等低級(jí)生物細(xì)胞上實(shí)現(xiàn)這樣的“發(fā)育時(shí)鐘”,也就是如今已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的植物細(xì)胞組織培養(yǎng)技術(shù)。通過(guò)化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo),人們可以?xún)H僅利用植物體細(xì)胞來(lái)培養(yǎng)出一株完整的植物,擺脫了對(duì)種子(生殖細(xì)胞)的依賴(lài)。與需要外源卵細(xì)胞的克隆羊“多莉”相比,這是一種更加徹底的克隆技術(shù),消除了細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)的影響。
據(jù)介紹,這項(xiàng)研究成果有助于我們更好地理解高等動(dòng)物細(xì)胞命運(yùn)決定和細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)變的機(jī)制,使得人類(lèi)未來(lái)有可能通過(guò)使用小分子化合物的方法直接在自身體內(nèi)改變細(xì)胞的命運(yùn)。這個(gè)新方法擺脫了以往技術(shù)手段對(duì)于卵母細(xì)胞和外源基因的依賴(lài),為未來(lái)細(xì)胞治療及人造器官提供了理想的細(xì)胞來(lái)源,給未來(lái)應(yīng)用再生醫(yī)學(xué)治療重大疾病帶來(lái)了新的可能。
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- 責(zé)任編輯:張廣凱
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