利用小分子誘導(dǎo)細(xì)胞重編程，使其具備多能干細(xì)胞性能，并分化成具備功能的心肌細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞，這是著名干細(xì)胞學(xué)者丁勝團(tuán)隊(duì)近期所取得的杰出成就。相關(guān)學(xué)術(shù)成果也先后在最新一期《Science》、《Cell Stem Cell》期刊發(fā)表。
化學(xué)誘導(dǎo)細(xì)胞重編程方法避開基因操作，而是利用小分子與細(xì)胞內(nèi)源因子互作的原理，使得自體細(xì)胞重新獲得多能干細(xì)胞的性能。相比于插入外源基因，小分子的優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)單、處理時(shí)間易掌握、降低試驗(yàn)成本，且可以人為調(diào)整濃度和組合。
Science ：“化學(xué)雞尾酒”重編程皮膚細(xì)胞，修復(fù)受損心臟
通訊作者之一、Gladstone研究所心血管和干細(xì)胞研究主任Deepak Srivastava帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)篩選出一組由9種化學(xué)物質(zhì)（9C）組成的化合物處理人成纖維細(xì)胞，以雞尾酒的原理將其重編程并生成心肌樣細(xì)胞。97%以上化學(xué)誘導(dǎo)的心肌樣細(xì)胞（ciCMs）可以正常跳動(dòng)，并在轉(zhuǎn)錄組、表觀遺傳、生理水平上都與正常心肌細(xì)胞無(wú)異。
人成纖維細(xì)胞經(jīng)過(guò)9種小分子處理后，細(xì)胞核染色質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)變得松散，啟動(dòng)心臟發(fā)育的關(guān)鍵基因，使得相關(guān)增強(qiáng)子/啟動(dòng)子與主要心肌細(xì)胞分化基因相結(jié)合。當(dāng)重編程后的細(xì)胞轉(zhuǎn)移至梗塞的老鼠心臟模型中，它們會(huì)很好的分化成心肌樣細(xì)胞。
研究人員表示，心力衰竭最直接而有效的治療方法是促使成體細(xì)胞形成心肌細(xì)胞，以修復(fù)受損心臟組織恢復(fù)其功能。而利用化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)自體細(xì)胞重編程，生成功能完整的心肌細(xì)胞，可以為患者提供更好的治療。
Cell子刊：同樣的方法有望治療神經(jīng)類疾病
同樣以小鼠成纖維細(xì)胞為材料，以化學(xué)物質(zhì)為處理試劑，丁勝團(tuán)隊(duì)以類似的方法篩選出一套小分子組合（9C），其中一些成分與上述研究化學(xué)組合重合。該小分子組合誘導(dǎo)成體細(xì)胞重編程成小鼠，并于體內(nèi)、體外成功分化成神經(jīng)干細(xì)胞類似細(xì)胞（ciNSLCs）。對(duì)重編程的細(xì)胞進(jìn)行基因表達(dá)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)特定的神經(jīng)干細(xì)胞生成信號(hào)通路被激活。
當(dāng)把這些神經(jīng)干細(xì)胞類似細(xì)胞移植入小鼠體內(nèi)后，會(huì)分化成三種基本類型的腦細(xì)胞：神經(jīng)元、寡突膠細(xì)胞、星狀膠質(zhì)細(xì)胞。這些分化細(xì)胞有望應(yīng)用于治療神經(jīng)性衰退疾病和腦損傷。
這一化學(xué)誘導(dǎo)細(xì)胞重編程的方法有望成為再生醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥研發(fā)的又一有力武器。未來(lái)，小分子重編程獲得的神經(jīng)干細(xì)胞樣細(xì)胞將可能應(yīng)用于治療包括阿爾茲海默癥、帕金森在內(nèi)的神經(jīng)類疾病。
丁勝教授及其近期研究成果簡(jiǎn)介
作為國(guó)際知名的干細(xì)胞化學(xué)生物學(xué)家，丁勝教授帶領(lǐng)課題組成功開創(chuàng)了用4個(gè)蛋白誘導(dǎo)ips的技術(shù)先河。蛋白誘導(dǎo)ips技術(shù)是目前唯一完全繞開基因操作、避免改變基因組的ips誘導(dǎo)方法，曾于2009年入選The Scientist評(píng)選的“年度最佳創(chuàng)新技術(shù)”之列。與此同時(shí)，丁勝也被The Scientist評(píng)選為“生命科學(xué)年度人物”。
2015年12月25日，清華大學(xué)藥學(xué)院正式成立，丁勝任藥學(xué)院首任院長(zhǎng)。2016年2月15日，丁勝負(fù)責(zé)的“小分子化合物所誘導(dǎo)的體細(xì)胞重編程及其分子機(jī)制”干細(xì)胞及轉(zhuǎn)換研究重點(diǎn)專項(xiàng)通過(guò)了科技部主持的預(yù)評(píng)審。2016年丁勝團(tuán)隊(duì)相關(guān)研究成果如下：
3月3日，Gladstone研究所團(tuán)隊(duì)在《Cell Stem Cell》期刊發(fā)表一項(xiàng)顯著改善心臟受損醫(yī)療策略的研究。他們成功獲得誘導(dǎo)性可擴(kuò)增心血管祖細(xì)胞(ieCPCs)。它是一種介于胚胎干細(xì)胞和成體心臟細(xì)胞之間的一種新型細(xì)胞，可以有組織地發(fā)育為心臟細(xì)胞，且仍然保留了增殖能力。當(dāng)注入到心臟病發(fā)作后的小鼠體內(nèi)時(shí)，這些細(xì)胞顯著地改善了心臟功能。
1月16日，《Nature Communications》期刊發(fā)表一篇文章揭示了，ladstone研究所和加州大學(xué)舊金山分校（UCSF）的科學(xué)家們成功將人皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成具備完整功能的胰腺細(xì)胞的最新研究成果，首次證明人皮膚細(xì)胞能夠誘導(dǎo)成功能性胰腺細(xì)胞的可能性。
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