本報北京4月5日電（記者晉浩天）北京大學鄧宏魁研究組日前在國際學術期刊《細胞·幹細胞》發表了題為(wei) 《利用化學重編程高效快速製備人多潛能幹細胞》的研究論文。該研究建立了新的化學重編程體(ti) 係，更加快速和高效地將人成體(ti) 細胞誘導為(wei) 多潛能幹細胞。

　　團隊成員介紹，多潛能幹細胞具有無限自我更新和分化成生物體(ti) 所有功能細胞類型的能力，這些神奇的特質使其在細胞治療、藥物篩選和疾病模型等領域具有廣泛的應用價(jia) 值，是再生醫學領域最為(wei) 關(guan) 鍵的“種子細胞”。如何在體(ti) 外誘導獲得多潛能幹細胞一直是生命科學領域的關(guan) 鍵科學問題。2013年，鄧宏魁研究組在《科學》雜誌發表了一項原創性成果，即不依賴卵母細胞和轉錄因子等細胞內(nei) 源物質，僅(jin) 使用外源性化學小分子就可以逆轉細胞命運，將小鼠體(ti) 細胞重編程為(wei) 多潛能幹細胞（CiPS細胞），開辟了一條全新的體(ti) 細胞重編程的路徑。2022年，鄧宏魁研究組取得新突破，成功實現了利用化學小分子將人成體(ti) 細胞誘導為(wei) 多潛能幹細胞（人CiPS細胞）。

　　生命的本質是化學過程，通過化學小分子調控細胞命運，理論上是最有效的方式。化學重編程與(yu) 傳(chuan) 統重編程技術存在本質區別：傳(chuan) 統轉基因重編程技術如誘導多潛能幹細胞技術（iPS技術），是通過細胞內(nei) 源轉錄因子的過表達，驅動細胞命運發生直接轉變，其誘導過程難以控製；而化學重編程是利用外源的化學小分子模擬外界信號刺激，驅動細胞命運以分階段的方式發生轉變。因此，該方法可控性強，有望實現精準調控細胞命運、逆轉細胞身份和功能狀態，使逆向發育成為(wei) 可能。

　　在這次最新研究成果中，鄧宏魁研究組建立了一套更加快速、高效和穩定的人體(ti) 細胞化學重編程方法。研究人員發現了新的化學小分子組合，大幅加快了重編程進程，誘導周期由原來的50天縮短到30天以內(nei) ，最短16天即可完成誘導。與(yu) 此同時，誘導效率大幅提升，最高可達31%。新體(ti) 係在不同遺傳(chuan) 背景、不同年齡的17名個(ge) 體(ti) 來源的體(ti) 細胞上進行了測試，均可實現高效誘導，加速了人CiPS細胞在細胞治療、藥物篩選和疾病模型等方麵廣泛應用的步伐。

　　根據研究組先前報道，原有體(ti) 係在誘導人CiPS細胞的過程中先後經曆了類上皮細胞階段、可塑性中間態細胞階段、類胚外內(nei) 胚層細胞（XEN-like）階段，最終建立了多潛能幹細胞。而該研究發現新體(ti) 係更加快速和高效的分子機製：可塑性中間態細胞在增殖能力和氧化磷酸化代謝活性方麵顯著增強，不再經曆XEN-like階段，多能性基因激活更加快速，分子路徑更加直接。特別重要的是，傳(chuan) 統iPS重編程依賴逐步增強的糖酵解代謝過程，而化學重編程最為(wei) 關(guan) 鍵的階段——可塑性中間狀態的產(chan) 生則依賴氧化磷酸化，並不依賴糖酵解代謝。這一發現，揭示了特定能量代謝途徑對不同細胞命運轉變過程的重要性，為(wei) 從(cong) 能量代謝的角度理解細胞命運調控機製提供了新視角。

　　此外，本研究建立的新誘導方案不僅(jin) 快速、高效和穩定，更重要的是，該方案成分明確，不依賴血清，不依賴於(yu) 飼養(yang) 層細胞，這些屬性更好地滿足了臨(lin) 床應用的需求，為(wei) 建立符合臨(lin) 床應用標準的人CiPS細胞係奠定了基礎，使其向臨(lin) 床應用邁進了關(guan) 鍵一步。與(yu) 轉基因過表達轉錄因子相比，化學小分子具有不整合基因組，作用可逆，操作簡單等優(you) 勢，因此CiPS技術更加安全、簡單且易於(yu) 標準化，具有廣闊的臨(lin) 床應用前景。目前，鄧宏魁研究組已利用人CiPS細胞高效製備了胰島細胞，並在大動物模型上驗證了其治療糖尿病的安全性和有效性，凸顯了人CiPS細胞作為(wei) “種子細胞”治療重大疾病的臨(lin) 床應用價(jia) 值。