北大鄧宏魁教授CellResearch發表細胞重編程新成果

　　來自北京大學的研究人員稱，他們利用一些小分子化合物成功誘導小鼠神經干細胞和小腸上皮細胞生成了多能干細胞。這項研究發布在12月25日的《細胞研究》（Cell Research）雜志上。

　　北京大學的鄧宏魁（Hongkui Deng）教授及助理研究員趙揚(Yang Zhao)博士是這篇論文的共同通訊作者。鄧宏魁教授自2000年在北京大學建立細胞分化與干細胞研究室，主要進行干細胞增殖分化的分子機理以及抗體工程等方面的研究。在Science、Cell stem cell等雜志上發表一系列重要的研究成果，并擔任Cell雜志的編委。

　　2006年日本京都大學的山中伸彌博士將4種基因轉入小鼠的皮膚纖維細胞，誘導其轉化為具有胚胎干細胞樣特性的誘導多能干細胞（iPS），為世界上干細胞及再生醫學研究開啟了新的篇章。然而，這種采用轉錄基因誘導重編程的技術面臨著一個重大缺陷，就是插入到細胞的基因會永久性地改變宿主細胞的DNA，此外操作周期長，對許多關鍵問題認識不深，也使科學家們對iPS技術的風險性提出巨大的質疑。近年來科學家們一直在致力尋找更安全高效的新技術，以獲得可廣泛適用于再生醫學及疾病治療的安全穩定的細胞。

　　2013年，鄧宏魁研究組曾使用以四個小分子為主的小分子化合物組合對體細胞進行處理，成功逆轉體細胞“發育時鐘”，實現了體細胞的“重編程”，取得了化學小分子重編程細胞命運的里程碑突破。在這項研究中，該團隊使用純化學方法，成功的將已經特化的小鼠體細胞誘導成為了可以重新分化發育為各種組織器官類型的“多潛能性”細胞，并將其命名為“化學誘導的多潛能干細胞（CiPSCs）”。使用化學方法誘導體細胞重編程，擺脫了以往的重編程方法對遺傳操縱的依賴，為再生醫學開辟了一條新途徑。

　　今年8月，鄧宏魁課題組在《細胞干細胞》（Cell Stem Cell）雜志上發表論文，稱采用一種包含7個小分子的化合物雞尾酒成功地將小鼠成纖維細胞重編程為了功能神經元（延伸閱讀：中國科學家兩篇Cell Stem Cell同期發布重編程重大成果 ）。本月，鄧宏魁教授再度在《細胞》（Cell）雜志上發表論文，確定了胚外內胚層(extraembryonic endoderm，XEN)樣狀態是化學重編程早期的一個中間狀態。并據此大幅提高了化學重編程的效率。但鄧教授指出目前仍然不清楚是否可以用小鼠成纖維細胞之外的細胞類型來生成CiPSCs（延伸閱讀：北大鄧宏魁教授Cell發布細胞重編程研究重大成果）。

　　在這篇Cell Reasearch文章中，作者稱利用譜系追蹤他們第一次證實了成纖維細胞生成CiPSCs。接下來，他們證實采用化學方法可將來自外胚層的神經干細胞(NSCs)及來自內胚層的小腸上皮細胞(IECs)重編程為多能干細胞。NSCs和IECs衍生的CiPSCs在增殖速度、整體基因表達譜、表觀遺傳狀態、自我更新和分化能力，及種系傳遞能力均與小鼠胚胎干細胞相似。

　　有意思的是，研究人員發現在不同細胞類型化學重編程過程的初期階段均表達了多能性基因Sall4，相同的核心小分子是重編程的必要條件，表明了不同細胞類型化學重編程潛在分子機制的保守性。分析結果還顯示可微調這些小分子來滿足不同細胞類型重編程的條件要求。

　　新研究結果證實，純化學重編程方法適用于不同組織來源的細胞，表明化學重編程是一種有前景的策略，有潛力擴展至更多初始細胞類型。