生物“再生”技术迎来突破！我国科学家开发出全新化学诱导全能干细胞 时间：2022-06-29 来源：《环球网》 点击量：次
【环球网报道】从克隆技术到再生医学，如何找到除自然胚胎孕育之外的其他途径来创造或复原生命，一直是生命科学领域追求的一个目标。
2006年，日本科学家发现了利用四种转录因子可以诱导出干细胞，因此获得诺贝尔奖。而今，来自清华大学药学院的丁胜教授及其团队，发现了一种全新的药物组合，能够特异地诱导出一类具备转变为完整有机体潜能的全能干细胞。该研究标志着全新的生命创造研究领域开启。
该研究采用创新的替代路径——从更成熟的细胞，而非从生殖细胞（精子和卵子）获取生命最早的起始细胞。即以非自然方式创造生命起点，这也就意味着生物“再生”技术迎来“从0到1”的突破。
6月21日，该突破性研究被国际顶级学术期刊《自然》在线发表。研究展示了通过三种小分子 TTNPB、1-Azakenpaulllone 和 WS6 的组合（TAW）对小鼠多能干细胞 (PSCs) 的 TotiSCs 的诱导和长期维持。该研究将这些细胞称为 ciTotiSCs（化学诱导的全能干细胞），在转录组、表观基因组和代谢组水平上类似于小鼠全能二细胞胚胎细胞。
众所周知，生命的起点是一个细胞。无论是血液、大脑、和肝脏细胞都可以追溯回这个单细胞胚胎或受精卵。在自然界中，精子和卵子结合产生受精卵，受精卵会分裂形成新细胞，新细胞继续分裂并逐渐特化，即产生组织器官的特异性和功能，这一过程不可逆转。一旦单细胞胚胎分裂并达到二细胞胚胎阶段，细胞将很快失去产生生命个体以及分化形成所有胚内和胚外细胞类型的能力。
“通常除全能干细胞，没有任何其他干细胞有可能独立形成生命。为了更好地研究和控制全能干细胞，我们建立了一个能够诱导并维持这些细胞的系统，并采用严格的标准来确认全能干细胞身份。” 丁胜解释道。
为进一步证明TAW细胞具有真正的全能性，研究团队在体外测试了它们的分化潜力，并将其注射到小鼠早期胚胎中以观察其体内的分化潜力。研究人员发现，这些细胞不仅在培养皿中表现出具备真正的全能干细胞的特点，而且在体内还分化成胚内和胚外谱系。它们具备发育成胎儿和周围卵黄囊和胎盘的潜力，这是普通全能干细胞的典型特征，而多能细胞只能发育成胎儿。
此外，研究人员在特殊培养条件下培养由TAW鸡尾酒药物组合诱导的全能干细胞时，新生细胞也显示出类似的全能特性。这一观察结果表明，TAW诱导的细胞在实验室环境中可以保持全能性，从而建立一个稳定的系统。
“特定的细胞必须在特定的时间和位置出现，生命才会形成，”丁胜表示，“没有合适的工具就无法深入研究这一问题。从这个角度来说，这一研究发现迈出了探索生命起源的重要一步，并为该领域后续的研究奠定了坚实的基础并开拓了巨大的机遇。”
这一研究是否会令无性生殖创造生命成为可能？丁胜表示，“作为科学家，我们会专注于推动科学发现，并为未来的研究者奠定科学研究与社会伦理层面决策的知识与工具。科学极限的突破或可推动公共政策的改革，合理调整科学研究与社会伦理的平衡，让科学能有更多探索的空间，为人类的发展拓宽边界。”
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2006年，日本科学家发现了利用四种转录因子可以诱导出干细胞，因此获得诺贝尔奖。而今，来自清华大学药学院的丁胜教授及其团队，发现了一种全新的药物组合，能够特异地诱导出一类具备转变为完整有机体潜能的全能干细胞。该研究标志着全新的生命创造研究领域开启。
该研究采用创新的替代路径——从更成熟的细胞，而非从生殖细胞（精子和卵子）获取生命最早的起始细胞。即以非自然方式创造生命起点，这也就意味着生物“再生”技术迎来“从0到1”的突破。
6月21日，该突破性研究被国际顶级学术期刊《自然》在线发表。研究展示了通过三种小分子 TTNPB、1-Azakenpaulllone 和 WS6 的组合（TAW）对小鼠多能干细胞 (PSCs) 的 TotiSCs 的诱导和长期维持。该研究将这些细胞称为 ciTotiSCs（化学诱导的全能干细胞），在转录组、表观基因组和代谢组水平上类似于小鼠全能二细胞胚胎细胞。
众所周知，生命的起点是一个细胞。无论是血液、大脑、和肝脏细胞都可以追溯回这个单细胞胚胎或受精卵。在自然界中，精子和卵子结合产生受精卵，受精卵会分裂形成新细胞，新细胞继续分裂并逐渐特化，即产生组织器官的特异性和功能，这一过程不可逆转。一旦单细胞胚胎分裂并达到二细胞胚胎阶段，细胞将很快失去产生生命个体以及分化形成所有胚内和胚外细胞类型的能力。
“通常除全能干细胞，没有任何其他干细胞有可能独立形成生命。为了更好地研究和控制全能干细胞，我们建立了一个能够诱导并维持这些细胞的系统，并采用严格的标准来确认全能干细胞身份。” 丁胜解释道。
为进一步证明TAW细胞具有真正的全能性，研究团队在体外测试了它们的分化潜力，并将其注射到小鼠早期胚胎中以观察其体内的分化潜力。研究人员发现，这些细胞不仅在培养皿中表现出具备真正的全能干细胞的特点，而且在体内还分化成胚内和胚外谱系。它们具备发育成胎儿和周围卵黄囊和胎盘的潜力，这是普通全能干细胞的典型特征，而多能细胞只能发育成胎儿。
此外，研究人员在特殊培养条件下培养由TAW鸡尾酒药物组合诱导的全能干细胞时，新生细胞也显示出类似的全能特性。这一观察结果表明，TAW诱导的细胞在实验室环境中可以保持全能性，从而建立一个稳定的系统。
“特定的细胞必须在特定的时间和位置出现，生命才会形成，”丁胜表示，“没有合适的工具就无法深入研究这一问题。从这个角度来说，这一研究发现迈出了探索生命起源的重要一步，并为该领域后续的研究奠定了坚实的基础并开拓了巨大的机遇。”
这一研究是否会令无性生殖创造生命成为可能？丁胜表示，“作为科学家，我们会专注于推动科学发现，并为未来的研究者奠定科学研究与社会伦理层面决策的知识与工具。科学极限的突破或可推动公共政策的改革，合理调整科学研究与社会伦理的平衡，让科学能有更多探索的空间，为人类的发展拓宽边界。”
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