近日由斯克里普斯研究所丁盛博士領(lǐng)導(dǎo)的科研小組發(fā)現(xiàn)了一種新方法，利用一種新型的類藥小分子連同Oct4基因可將人類皮膚細(xì)胞重編程為干細(xì)胞，這些干細(xì)胞進(jìn)而可以轉(zhuǎn)化為其他的細(xì)胞類型，例如神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞和肝細(xì)胞。研究論文發(fā)表在12月3日的《細(xì)胞干細(xì)胞》（Cell Stem Cell）雜志上。

    “我們的最終目標(biāo)是用確定的小分子誘導(dǎo)體細(xì)胞生成誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS），”丁盛博士說：“我們將提供一種全新的方法，新方法與以前的方法相比有著顯著的優(yōu)勢(shì)，能克服例如遺傳操作或難制造生物制品等問題。”

    2006年日本京都大學(xué)的山中伸彌博士將4種基因轉(zhuǎn)入小鼠的皮膚纖維細(xì)胞，誘導(dǎo)其轉(zhuǎn)化為具有胚胎干細(xì)胞樣特性的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS），為世界上干細(xì)胞及再生醫(yī)學(xué)研究開啟了新的篇章。利用體細(xì)胞重編程獲得多能干細(xì)胞的方法避免了胚胎干細(xì)胞研究存在的倫理爭(zhēng)議，并為大規(guī)模生產(chǎn)干細(xì)胞用于廉價(jià)和一致的藥物開發(fā)鋪平了道路。利用患者自身的細(xì)胞生成新細(xì)胞替代那些疾病或損傷的細(xì)胞，使得許多疾病例如阿爾茨海默病、帕金森氏病和其他目前醫(yī)學(xué)上的疑難疾病的治療變?yōu)榭赡堋?/P>

    用化合物替代基因

    自從山中伸彌博士用四種轉(zhuǎn)錄基因誘導(dǎo)皮膚細(xì)胞重編程誘導(dǎo)生成iPS細(xì)胞后， 這一技術(shù)面臨著一個(gè)重大缺陷就是插入到細(xì)胞的基因會(huì)永久性地改變宿主細(xì)胞的DNA.“目前對(duì)于這種需對(duì)宿主細(xì)胞基因組進(jìn)行遺傳操作的方法科學(xué)家們提出了一些自己的擔(dān)心，”丁盛說：“由于四個(gè)基因都是致癌基因，它們有可能會(huì)誘導(dǎo)腫瘤或阻斷其他正常基因的功能。”

    由于存在這種危險(xiǎn)，科學(xué)家們一直在致力尋找新方法取代這些致癌基因誘導(dǎo)細(xì)胞重編程。丁盛博士實(shí)驗(yàn)室走在了這一研究領(lǐng)域的前沿，他們開發(fā)了一種完全不同的新方法即利用合成小分子誘導(dǎo)細(xì)胞重編程。

   “我們正在努力制造出化學(xué)成分完全確定的藥物。如果我們充分了解這些藥物的每一種成分以及它們的作用，就可以避免遺傳損傷，”丁盛博士說。

    開辟新天地

    早在50年前科學(xué)家們就知道通過給予適當(dāng)?shù)男盘?hào)就可以轉(zhuǎn)變細(xì)胞的性質(zhì)——或使其向前變成成熟的功能細(xì)胞或后退形成原始細(xì)胞。為了確保細(xì)胞重編程具有安全和實(shí)用性以適用于細(xì)胞治療，研究人員一直在尋找一條高效可靠的途徑啟動(dòng)重編程過程。

    2008年，丁盛實(shí)驗(yàn)室報(bào)道發(fā)現(xiàn)了一些小分子可以替換細(xì)胞重編程中的兩個(gè)基因。兩年后的今天，通過非凡的努力和獨(dú)特的篩選策略丁盛課題組再度取得重大飛躍找到了一種新的途徑可以替代其中的三個(gè)基因。

   “我們離最終目標(biāo)僅有一步之遙了，一旦獲得成功將意味著一個(gè)革命性技術(shù)的誕生，”丁盛博士說道。

    新研究還證實(shí)這種新型化合物是通過一種新機(jī)制推動(dòng)細(xì)胞重編程：即將代謝途徑從線粒體呼吸轉(zhuǎn)化為糖酵解，糖酵解是組織再生過程中一個(gè)非常重要的機(jī)制。這使得研究人員對(duì)細(xì)胞重編程有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。

    丁盛課題組的下一個(gè)目標(biāo)就是用化合物取代多能性的主要調(diào)控因子Oct4。“這是我們獲得成功的最后一步，我們的新發(fā)現(xiàn)將我們朝這一夢(mèng)想又推進(jìn)了一步，”丁盛博士說。