我科學(xué)家打開細(xì)胞“返老還童”的大門

　　中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)北京6月23日訊 (記者 佘惠敏) 今日零時(shí),國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然·細(xì)胞生物學(xué)》在線發(fā)表了中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院裴端卿和陳捷凱實(shí)驗(yàn)組的重要研究成果“原癌基因c-Jun抑制重編程”。該研究從體細(xì)胞階段的因子出發(fā),發(fā)現(xiàn)癌基因c-Jun與干細(xì)胞多能性完全不相容,這改寫了癌基因與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(ips)的關(guān)系;并發(fā)現(xiàn)c-Jun抑制因子不僅促進(jìn)重編程,還可以替代Yamanaka(山中伸彌)因子中最為核心的Oct4,在這一發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)上結(jié)合研究組多年以來在重編程機(jī)理上的研究結(jié)果,他們組建了一套不包Yamanaka因子的全新iPS細(xì)胞誘導(dǎo)因子,這提供了一條實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞向多能干細(xì)胞誘導(dǎo)的全新途徑。

　　我們?nèi)梭w內(nèi)的細(xì)胞是已經(jīng)失去多能性的并且高度功能化的體細(xì)胞,而胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育出人體所有細(xì)胞的潛能,被稱為多能干細(xì)胞。如何讓失去多能性的體細(xì)胞恢復(fù)多能性,是生命研究的經(jīng)典科學(xué)問題。2006年,日本科學(xué)家山中伸彌用四個(gè)調(diào)控多能性的轉(zhuǎn)錄因子將小鼠成纖維細(xì)胞誘導(dǎo)為多能干細(xì)胞(iPS),并因此獲得了2012諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

　　是否還有其他途徑來實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞向多能干細(xì)胞誘導(dǎo)?中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院的科學(xué)家們用他們最新的工作給了這個(gè)問題一個(gè)肯定的答案。

　　“重編程因子及后續(xù)發(fā)現(xiàn)的因子都基于一個(gè)思路:尋找與干細(xì)胞多能性相關(guān)的因子,我們決定改變這一思路,在體細(xì)胞中尋找具有反作用的因子。”通過這一新思路,研究人員發(fā)現(xiàn)c-Jun這一著名的癌基因與干細(xì)胞多能性存在不兼容性,于是萌發(fā)通過c-Jun抑制因子促進(jìn)重編程的想法。

　　實(shí)驗(yàn)組發(fā)現(xiàn),著名癌基因c-Jun恰好具備著這樣的特性:它只在體細(xì)胞表達(dá)、在胚胎干細(xì)胞不表達(dá)。而在胚胎干細(xì)胞中強(qiáng)制表達(dá)c-Jun時(shí),干細(xì)胞會(huì)失去多能性并迅速分化。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)c-Jun能完全阻止山中伸彌因子將體細(xì)胞“返老還童”的重編程能力,從而揭示c-Jun與多能性是對抗關(guān)系,提示體細(xì)胞廣泛存在的c-Jun是一個(gè)體細(xì)胞狀態(tài)的保衛(wèi)者,也是一個(gè)通向多能性的關(guān)鍵關(guān)口。

　　干細(xì)胞曾肩負(fù)大量質(zhì)疑,因?yàn)楦杉?xì)胞具有與癌細(xì)胞類似的無限增殖的潛能,加上癌癥干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn),使人懷疑干細(xì)胞是否具有和癌細(xì)胞一樣的特征。我國科學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)——c-Jun的增加完全抑制了iPS細(xì)胞的產(chǎn)生,說明癌基因并不是iPS形成的關(guān)鍵,反而可以成為死對頭,該成果改寫了癌基因與ips的關(guān)系。

　　在對c-Jun重新認(rèn)識的基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)組整合過去一系列工作的成果,找到一條全新的ips編程方法。新的重編程方法需要用到六個(gè)因子,其中有三個(gè)因子是不可替代的核心因子,均是通過實(shí)驗(yàn)室一系列長期工作的發(fā)現(xiàn)所積累起來的。