科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種將成熟細(xì)胞變回初始狀態(tài)的極為簡(jiǎn)單的方法。研究人員近日發(fā)表論文指出，只要為老鼠血細(xì)胞進(jìn)行一次“酸浴”，就能產(chǎn)生所謂的多能細(xì)胞，這種細(xì)胞能夠在老鼠體內(nèi)發(fā)育出所有的細(xì)胞類型。這次不平凡的轉(zhuǎn)化否定了一些有關(guān)細(xì)胞生物學(xué)的假設(shè)，并且或能zui終疾病和損傷治療新方法的到來。
未參與這項(xiàng)研究的科學(xué)家表示，如果能取得成功，該技術(shù)將能成為一個(gè)*戲改變者。“如果這個(gè)新方法適用于人類細(xì)胞，它將對(duì)再生醫(yī)學(xué)意義重大。”中國北京大學(xué)干細(xì)胞專家鄧宏魁說。美國馬薩諸塞州坎布里奇市懷特海德生物醫(yī)學(xué)研究所發(fā)育生物學(xué)家Rudolf Jaenisch表示，該技術(shù)未包含任何基因操作，“這令人非常驚訝”。
與之前包含復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)的方法相比，日本和美國聯(lián)合研究小組的科學(xué)家從新生老鼠體內(nèi)提取了血細(xì)胞，之后在溫和的酸溶液中對(duì)細(xì)胞進(jìn)行了簡(jiǎn)單清洗，然后將它們放入標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)中。一周后，一些細(xì)胞存活下來，并回復(fù)到多能細(xì)胞狀態(tài)。
實(shí)際上，科學(xué)家從植物中獲得了相關(guān)靈感。一直以來，人們知道缺水和過熱等環(huán)境壓力能夠?qū)⒁逊只闹参锛?xì)胞轉(zhuǎn)變成為未成熟細(xì)胞。這些未成熟細(xì)胞在適當(dāng)?shù)臈l件下能發(fā)育成全新的植物。2008年，日本理化學(xué)研究所發(fā)育生物學(xué)中心干細(xì)胞學(xué)家Haruko Obokata就開始研究動(dòng)物細(xì)胞是否也擁有相似的機(jī)制。她開始在短時(shí)間內(nèi)將老鼠細(xì)胞置于各種壓力環(huán)境中，例如，擠壓、加熱或缺乏養(yǎng)分等。
結(jié)果表明，一些存活下來的細(xì)胞顯示出回復(fù)到未成熟狀態(tài)的生物醫(yī)學(xué)跡象。不過，重塑這些細(xì)胞的zui有效方法是將它們浸泡在酸性比醋稍弱的溶液中，浸泡25分鐘后再將細(xì)胞置于正常細(xì)胞培養(yǎng)液中。一周后，大約20%的細(xì)胞存活，其中約有30%回復(fù)到能分化出各種細(xì)胞類型的多能細(xì)胞狀態(tài)。如果被置于合適的條件下，這些細(xì)胞簇甚至能發(fā)育成完整的胚胎。
該研究小組將這一現(xiàn)象稱為“刺激觸發(fā)多能性獲得”（STAP）。同時(shí)，STAP細(xì)胞具有許多胚胎干細(xì)胞的特征，例如它們僅能存活兩周。但是，通過進(jìn)一步調(diào)整制造出的STAP干細(xì)胞，則能夠持續(xù)存活并無限增殖。
雖然科學(xué)家在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)中使用了取自新生老鼠的白血細(xì)胞，但他們表示該技術(shù)也適用于大腦、皮膚、肌肉和其他細(xì)胞。Obokata指出，新技術(shù)甚至能制造成年老鼠的STAP細(xì)胞，盡管有效性會(huì)隨著老鼠年齡的增大而降低。Obokata及其同事近日將相關(guān)發(fā)現(xiàn)發(fā)表于《自然》雜志。
“你僅僅是為細(xì)胞增加壓力，就能改變它的狀態(tài)，這是一個(gè)非凡的成就。” Jaenisch說。澳大利亞昆士蘭大學(xué)干細(xì)胞學(xué)家Ernst Wolvetang提到，該技術(shù)十分簡(jiǎn)單，它將讓主流實(shí)驗(yàn)室更易進(jìn)行細(xì)胞重編。
之前，研究人員就通過隔離早期胚胎細(xì)胞制造出了多能細(xì)胞系；那些細(xì)胞被稱為胚胎干細(xì)胞。2006年，日本京都大學(xué)的Shinya Yamanaka發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)迫已分化細(xì)胞內(nèi)被稱為轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì)過度表達(dá)，能夠?qū)⑸镧姄苈⑹辜?xì)胞行為類似胚胎干細(xì)胞。那些細(xì)胞被稱為誘導(dǎo)多能干（iPS）細(xì)胞。另外，如果這種STAP新方法能夠適用于人類，它將能回避使用胚胎或基因突變帶來的倫理爭(zhēng)議。
這些優(yōu)勢(shì)對(duì)于再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用而言十分重要。在該領(lǐng)域，科學(xué)家正試圖研究針對(duì)糖尿病以及帕金森氏綜合征、阿爾茨海默氏癥等退行性疾病的替代組織和新療法。
“我將其視為產(chǎn)生類iPS細(xì)胞的新方法。”2012年因培養(yǎng)iPS細(xì)胞而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的Yamanaka說。但是，他還告誡到，如果STAP技術(shù)也作用于人體細(xì)胞，它還需要與目前的可行方法進(jìn)行比較。
鄧宏魁指出，相關(guān)研究成果表明，植物中展示的自然細(xì)胞重編能力，某種程度上在植物和哺乳動(dòng)物細(xì)胞之間是守恒的。但是它也帶來這樣一個(gè)問題：這一能力在生物體內(nèi)是如何被管理的？哺乳動(dòng)物胃液里用于消化食物的胃酸的酸性比STAP實(shí)驗(yàn)中使用的酸性溶液強(qiáng)得多。“我猜我們的組織擁有某種機(jī)制能管理分化細(xì)胞的重編過程，要證明這一點(diǎn)，我們需要更進(jìn)一步的研究。”Obokata說。
*，一些動(dòng)物擁有超乎尋常的再生能力。在蠑螈和火蜥蜴等兩棲動(dòng)物體內(nèi)，受傷位置的細(xì)胞能夠重新分化形成新的四肢、眼睛和其他身體部位。澳大利亞新南威爾士大學(xué)干細(xì)胞專家Kuldip Sidhu表示，理解和控制這一機(jī)制，封閉或觸發(fā)人體內(nèi)的相關(guān)能力，在遙遠(yuǎn)的未來，在一些控制條件下，或許能帶來人體內(nèi)的組織再生。
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