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中国发明干细胞制备新计划 魔法药水 让细胞 返老还童 - 海内动

新华社北京4月6日电 题:“魔法药水”让细胞“返老还童” 中国科学家发现干细胞制备新计划

新华社记者 董瑞丰、刘宏宇

“返老还童”正在试验室里成为事实。生物学家开发了一套“魔法药水”,依次为细胞“洗澡”,便可又快又好地实现多种体细胞类型的“返老还童”。

中国科学院广州生物医药与健康研究院研究员裴端卿领衔的研究团队经由5年攻关,揭示了化学方法制备干细胞的科学原理,为诱导多能干细胞的研究和优化制备道路提供了全新的科学视角和解决方案。相干结果于北京时间4月6日在线发表于国际干细胞威望杂志《细胞?干细胞》。

“解锁”细胞命运的“密码串”

裴端卿团队开发出的这套化学小分子诱导多能干细胞的方法,只要给细胞用两种不同的“药水”顺次“洗澡”,便可以将体细胞“返老还童”到多能干细胞的状态。

多能干细胞是一类具备自我更新、自我复制才能的细胞,存在再生各种组织器官的潜在功效。

这些神奇的“魔法药水”如何将成体细胞引诱到胚胎发育早期的多能干细胞状况?研讨发明,细胞的命运受细胞核内部的“信息中枢”染色质的状态把持,细胞染色质的开放(1)与封闭(0)状态总跟,形成了决议细胞运气状态。这种情形如同盘算机二进制的“密码串”,能够将细胞“锁”在特定状态。

科研团队进一步研究发现,在成体细胞的开放染色质位点四周,由AP-1及ETS等转录因子家族成员看守着,而在干细胞中,则由OCT、SOX 和KLF 等转录因子家族成员看管。细胞的“返老还童”,也就是由成体细胞看守的染色质由开放到关闭,而干细胞看守的染色质则由关闭到开放的更替过程。

裴端卿说,这项研究恰是采用药物来精致调节细胞染色质的“密码串”,先采取一组药物将体细胞命运状态“解锁”,再采用另一组药物将细胞命运驱动到多能干细胞状态,进而实现了细胞命运的“返老还童”。

打破诺奖得主的原有方法

让细胞“返老还童”的方法不止一个,裴端卿团队的新方法更为简略、高效。

2012年诺贝尔生理学或医学奖得主山中伸弥是诱导多功能干细胞的开创人之一。2007年,他所在的研究团队通过对小鼠的实验,发现诱导人体表皮细胞使其具有胚胎干细胞运动特点的方法。

这一方法诱导出的干细胞可改变为心脏和神经细胞,为研究医治多种血汗管绝症供给了宏大助力。该办法罢黜了应用人体胚胎提取干细胞的伦理道德制约,因而在全世界被普遍利用,业界称之为“山中伸弥方式”。

但在山中伸弥的研究方法中,应用病毒载体进行逆转录,容易致癌,对当前的临床应用有较大危险。为了将体细胞诱导为多能干细胞,各国科学家一直地开拓新方法。后期,科学家们利用化学小分子替换山中伸弥因子诱导出了多能干细胞,但存在步骤多、时光长、效力低、机理不明白等毛病。

论文通信作者之一、中科院广州生物院研究员刘晶说,比拟而言,中国科学家的新方法简单、高效、所需的初始细胞量少,而且轻易尺度化,被广泛运用。此外,该方案可以实现多种体细胞类型“返老还童”,包含在体外极难培育的肝细胞。

有望极大推进再生医学的发展

干细胞与再生医学近年来方兴未艾,旨在通过干细胞移植、分化与组织再生,增进机体创伤修复、管理疾病,拥有重大的临床应用价值,也是权衡一个国度性命科学与医学发展程度的主要指标。

裴端卿先容,这次发现的新方案,因为不引入外源基因,今晚开什么码,操作简便,诱导进程前提平均、标准化,将提供保险、高效的制备干细胞方法,具有辽阔应用市场。

与此同时,这一方法为开辟药物诱导细胞命运行变提供了新方向,将极大推动干细胞及再生医学的发展,服务于我国医疗与卫惹事业。

迷信家还进一步对单个小分子药物“解锁”细胞染色质密码的机制进行懂得密,发现要害小分子Brdu可以直接作用DNA构造自身来调节染色质密码状态,从而推动细胞的“返老还童”。该发现为开发更加高效、简单地用于细胞“返老还童”的小分子提供了冲破口。

中科院上海药物研究所研究员、国家新药筛选核心副主任谢欣表现,我国科学家在化合物诱导多能干细胞的领域互为补位,中国在该范畴处于世界当先位置。

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2018-04-10 01:01

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