多能干細(xì)胞具有一個(gè)卓越的特性就是能夠在實(shí)驗(yàn)室中維持永生，在適當(dāng)?shù)臈l件下它們能夠無(wú)限地分裂和生長(zhǎng)。事實(shí)證明，這種能力也可以進(jìn)一步沿著發(fā)育路徑，在負(fù)責(zé)生成特定組織的主力祖細(xì)胞身上保留下來(lái)。

來(lái)自莫格里奇（Morgridge）研究院的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了一種方法，可以使得負(fù)責(zé)生成血液和血管組織的小鼠前體細(xì)胞處于一種永生樣狀態(tài)。通過(guò)調(diào)控少數(shù)的基因，研究人員讓這些細(xì)胞“陷在”了一種自我更新狀態(tài)，它們能夠生成功能性的內(nèi)皮、血液和平滑肌細(xì)胞。

這些發(fā)表在11月13日《Stem Cell Reports》雜志上的研究結(jié)果，為我們指出了一種潛在的新方法，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下開發(fā)出可用于藥物篩查、治療以及作為基本研究工具的細(xì)胞。

領(lǐng)導(dǎo)這一研究小組的是世界干細(xì)胞領(lǐng)域的風(fēng)云人物、莫格里奇研究院再生生物學(xué)主任、國(guó)際細(xì)胞動(dòng)力學(xué)公司創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家James Thomson博士。Thomson的主要貢獻(xiàn)包括1998年首次分離出人體胚胎干細(xì)胞，2007年成功誘導(dǎo)人體多能干細(xì)胞。《時(shí)代》雜志因他在人體胚胎干細(xì)胞方面的貢獻(xiàn)把他作為2001年美國(guó)醫(yī)學(xué)封面人物，2008年又把他評(píng)為全球最有影響力的百人之一。2011年，他與山中伸彌共同獲得費(fèi)薩爾國(guó)王國(guó)際獎(jiǎng)和阿爾巴尼醫(yī)學(xué)中心獎(jiǎng)。

論文的主要作者、再生生物學(xué)研究人員David Vereide說(shuō)：“對(duì)我而言最大的收獲就是能夠控制住這些細(xì)胞的發(fā)育。通常情況下，這些細(xì)胞生命短暫，耗盡自身分化生成特異的細(xì)胞類型，但我們找到了一種方法來(lái)打斷這一過(guò)程。”

人們認(rèn)為在發(fā)育過(guò)程中，血液和血管細(xì)胞都起源于稱作為成血管干細(xì)胞(hemangioblast)的前體細(xì)胞。這項(xiàng)研究確定了給這些細(xì)胞施加6個(gè)轉(zhuǎn)錄因子——Gata2、 Lmo2、Mycn、Pitx2、Sox17和Tal1，可使得成血成血管干細(xì)胞在數(shù)代內(nèi)保持增殖。轉(zhuǎn)錄因子是一類能夠調(diào)控基因組中哪些基因開啟或關(guān)閉的蛋白質(zhì)。

在這種情況下，這些轉(zhuǎn)錄因子為這些細(xì)胞工廠“提供了電能”，讓它們持續(xù)地分裂和擴(kuò)增。

Vereide說(shuō)，這項(xiàng)研究令人興奮的一個(gè)組成部分就是，它能夠大大提高生成具有研究和治療價(jià)值的細(xì)胞類型的效率。祖細(xì)胞，這些可生成特定組織的干細(xì)胞的“子女”，往往是生成機(jī)體關(guān)鍵的構(gòu)件細(xì)胞——腦、血管、骨骼等的最后步驟。

Vereide說(shuō)，胚胎干細(xì)胞遠(yuǎn)離功能細(xì)胞類型。例如，當(dāng)它們分為為肌肉或神經(jīng)元時(shí)，它們要在數(shù)周到數(shù)月內(nèi)經(jīng)過(guò)多個(gè)步驟，每一步都降低了效率，增加了突變的可能性。

Vereide 說(shuō)：“擁有這些可培育的前體細(xì)胞的價(jià)值在于，你不必經(jīng)歷所有這些步驟，而更加接近于具有醫(yī)學(xué)價(jià)值的這些功能性細(xì)胞類型。不用經(jīng)歷20個(gè)步驟，而只需一步或兩步。如果你可以減少其中一些步驟，對(duì)于以細(xì)胞為基礎(chǔ)的一些治療策略其會(huì)更具吸引力。”

Vereide說(shuō)，這項(xiàng)研究提供了一個(gè)“原理證明”：并不只是干細(xì)胞具有永生樣狀態(tài)。Vereide的下一步將轉(zhuǎn)向人類干細(xì)胞，以生成能夠具有各種用途促進(jìn)人類健康的祖細(xì)胞。

Vereide說(shuō)他對(duì)于在其他細(xì)胞類型中證實(shí)這一原理持樂(lè)觀態(tài)度。“我希望其他的科學(xué)家們能夠從中得到啟發(fā)。如果你深入地去研究任何組織的前體狀態(tài)，你都將有可能找到一些在細(xì)胞皿中驅(qū)動(dòng)這些前體細(xì)胞擴(kuò)增的核心因子。”