我科學家打開細胞“返老還童”的大門

　　中國經濟網北京6月23日訊 (記者 佘惠敏) 今日零時,國際著名學術期刊《自然·細胞生物學》在線發表了中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院裴端卿和陳捷凱實驗組的重要研究成果“原癌基因c-Jun抑制重編程”。該研究從體細胞階段的因子出發,發現癌基因c-Jun與干細胞多能性完全不相容,這改寫了癌基因與誘導多能干細胞(ips)的關系;并發現c-Jun抑制因子不僅促進重編程,還可以替代Yamanaka(山中伸彌)因子中最為核心的Oct4,在這一發現基礎上結合研究組多年以來在重編程機理上的研究結果,他們組建了一套不包Yamanaka因子的全新iPS細胞誘導因子,這提供了一條實現體細胞向多能干細胞誘導的全新途徑。

　　我們人體內的細胞是已經失去多能性的并且高度功能化的體細胞,而胚胎干細胞具有發育出人體所有細胞的潛能,被稱為多能干細胞。如何讓失去多能性的體細胞恢復多能性,是生命研究的經典科學問題。2006年,日本科學家山中伸彌用四個調控多能性的轉錄因子將小鼠成纖維細胞誘導為多能干細胞(iPS),并因此獲得了2012諾貝爾生理醫學獎。

　　是否還有其他途徑來實現體細胞向多能干細胞誘導?中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院的科學家們用他們最新的工作給了這個問題一個肯定的答案。

　　“重編程因子及后續發現的因子都基于一個思路:尋找與干細胞多能性相關的因子,我們決定改變這一思路,在體細胞中尋找具有反作用的因子。”通過這一新思路,研究人員發現c-Jun這一著名的癌基因與干細胞多能性存在不兼容性,于是萌發通過c-Jun抑制因子促進重編程的想法。

　　實驗組發現,著名癌基因c-Jun恰好具備著這樣的特性:它只在體細胞表達、在胚胎干細胞不表達。而在胚胎干細胞中強制表達c-Jun時,干細胞會失去多能性并迅速分化。進一步研究發現c-Jun能完全阻止山中伸彌因子將體細胞“返老還童”的重編程能力,從而揭示c-Jun與多能性是對抗關系,提示體細胞廣泛存在的c-Jun是一個體細胞狀態的保衛者,也是一個通向多能性的關鍵關口。

　　干細胞曾肩負大量質疑,因為干細胞具有與癌細胞類似的無限增殖的潛能,加上癌癥干細胞的發現,使人懷疑干細胞是否具有和癌細胞一樣的特征。我國科學家的新發現——c-Jun的增加完全抑制了iPS細胞的產生,說明癌基因并不是iPS形成的關鍵,反而可以成為死對頭,該成果改寫了癌基因與ips的關系。

　　在對c-Jun重新認識的基礎上,實驗組整合過去一系列工作的成果,找到一條全新的ips編程方法。新的重編程方法需要用到六個因子,其中有三個因子是不可替代的核心因子,均是通過實驗室一系列長期工作的發現所積累起來的。