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什么是朋友？ 朋友就是一起承受不确定的人。 背景介绍：中国科协生命科学学会联合体秉承公平、公正、公开的原则组织开展2015年度“中国生命科学领域十大进展”的评审工作，参选项目主要是2015年度在国内或以国内工作为主完成并公开发表的研究成果。最终入选的十项成果不仅代表了中国生命科学领域在2015年取得的重大进展， 也是世界生命科学领域的重要成果。 邓宏魁教授研究团队获奖项目：化学重编程中间状态的鉴定和化学重编程新体系的建立。 从古至今人类都有关于再生、克隆的梦想。低等动物有非常强大的再生能力。但我们更感兴趣的是人的组织细胞。我们人体内有10个14次方的细胞，超过200多种细胞类型。在细胞的进化中，人的肝脏细胞每天都可以再生，可以持续3万年。 人的细胞发育都是从一个细胞来的，受精卵发育成各种不同的功能细胞。大家感兴趣的一个核心的科学问题是，是否可以逆转发育的时钟，得到生命早期的种子细胞，得到再生的功能细胞。 1981，小鼠的多潜能胚胎干细胞系首次建立 1981年，英国科学家在体外培育出小鼠的多潜能干细胞，并于2007年拿到诺贝尔奖。这个细胞可以在体外培养30年，具有无限的增殖能力与发育潜能。 1998，人类胚胎干细胞系首次建立 美国科学家汤普森建立了人的第一株胚胎干细胞系。我们可以将人的胚胎干细胞作为种子细胞，在体内或体外制备各种各样的细胞、组织、器官，这个研究当时在国际上是一个特别大的突破。但是美国政府在2011年停止资助这方面的研究，因为这项研究涉及很严重的伦理问题。 有没有更简单、更好的途径能在体外获得和制备这种多潜能干细胞呢？ 1962年，英国的科学家约翰·伯特兰·格登首次证明了我们体内所有细胞都具有全能性。把体细胞的细胞核移植到卵子细胞里，可以发生重编程。当时的实验是一只克隆蛙。1996年高等动物也可以实现体细胞的核移植，最有名的是克隆羊多利。 这些研究证明体细胞的细胞核是具有全能性的，是有可能逆转回去的。 在核移植过程中，什么样的物质可以决定并改变细胞命运？ 发育生物学里有关于转录因子控制细胞发育的研究。把Master基因转到其他类型的细胞里，就可以变成跳动的成肌细胞。或者在动物模型里面消除或者改变某一个基因，会长出多一对翅膀或者多一个眼睛。所以说，我们体内有这种可以改变细胞命运的基因。 十年前，日本科学家做了一个大胆的工作，用了四个重编程基因，通过病毒转导的方式转到小鼠胚胎细胞里面，制备出来这种诱导多潜能干细胞。这是一项里程碑式的工作，这位日本科学家后来获得了诺贝尔奖。 这个技术在过去十年里对整个再生医学起到非常大的推动作用，全世界成千上万的实验室用病人的体细胞做为IPS细胞并分化为各种不同的功能细胞。我们可以将它们用来研究疾病模型、药物开发以及针对病人的治疗。在未来5至10年内，我们也许就会在新闻里听到这种技术成为解决重大疾病的革命性手段。 过去10年里我们一直在思索，不用病毒转导的方式，不用转录因子，有没有更先进或者更好的一个新的根本性的途径来改变细胞命运。 2013年，我们发表了一个工作，建立一个全新的重编程途径——化学小分子重编程。通过简单的化学小分子的处理，可以把小鼠的皮肤细胞重编程为多潜能干细胞。我们将这个细胞打到小鼠的早期胚胎里，就可以培养出活的小鼠出来。 生命现象的本质其实是化学，最有效改变的还是化学小分子。当时我们怎么做的呢？我们用化学小分子进行高分量筛选，诱导获得多潜能性的全新路径。利用这个方法，比如我在美国去看到一个老鼠，我对它非常有兴趣，那么我在它身上取一点毛发或者细胞带到国内来，我就可以在国内克隆出这只老鼠。 近两年，我们不断将这项工作推进，将整个化学小分子重编程诱导的过程做了很详细的描述。这项工作的意义就是，我们发现化学小分子重编程途径和以前的转基因途径途径。化学小分子重编程途径的优点是：时间缩短、效率提高、操作简单、性价比高、更为安全、可以精密调控。 这个新途径使我们对细胞有了新的认识。细胞发育过程具有可逆性，是可以受到转录因子和小分子调控的，改变了细胞的状态，从而改变了细胞命运。现在理论上可以实现任何一种细胞在类型或功能上的功能转化。 这项技术对再生医学研究有什么用？ 日本用IPS细胞治疗眼睛的黄斑病变。治疗流程是：病人皮肤细胞转化成iPSC细胞→iPSC诱导成视网膜色素上皮→培养成可供移栽的薄层→替换受损的视网膜。 利用IPS技术治疗糖尿病。糖尿病是世界上三大疾病之一，中国现在超过1亿人有糖尿病，占全世界糖尿病人数的1/4。 糖尿病主要靠胰岛素治疗，胰岛素注射不能逆转糖尿病发生的过程，但是利用IPS技术，可以逆转糖尿病发生。加拿大科学家将捐献者的胰岛细胞移植给病人，2006以来全世界共进行了500多例这样的手术，病人接受胰岛移植以后可以3年以上不使用胰岛素。 在体外能不能利用IPS技术获得胰岛细胞用于治疗？将获得的这个细胞移植到病人体内后，它在体内能不能发挥作用？早在 2005年，就建立模拟体内发有的分化策略，在未来的两年，应该可以做到人的临床实验。 20年前，我在美国做实验的时候，发现病毒入侵的受体，再后来发现1%的白人没有这个受体，也不会被艾滋病人感染。有一个特别有名的例子，一个得了白血病的德国人进行了骨髓移植，他移植的来源是没有这个受体的白人，最终，他体内现在检测不到艾滋病。也许将来在某种意义上可以做到功能性治愈艾滋病。 细胞水平发展到器官水平？ 现在做的最好的是日本的实验室，他们在动物体外利用IPS技术做出软骨，再移植进体重近30公斤的迷你猪身上，实验发现移植软骨发挥了作用，可以支撑迷你猪身体的重量。 — END —
根据邓宏魁的演讲整理而成 干细胞者说 - 科普 情怀 责任 - |
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