新華社北京12月2日電 (記者李 斌)由于能使成體細胞“返老還童”為干細胞,,誘導(dǎo)多功能干細胞(iPS細胞)是近年來干細胞領(lǐng)域的研究熱點,。中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院裴端卿研究員,、陳捷凱副研究員等人經(jīng)過多年努力,,近日破解了iPS細胞誘導(dǎo)過程中一個極為重要的障礙,,論文2日在線發(fā)表在《自然·遺傳學(xué)》雜志上,。
今年10月,,英國和日本兩位科學(xué)家因“發(fā)現(xiàn)成熟細胞可以被重新編程為多功能的干細胞(即誘導(dǎo)多功能干細胞)”而摘取2012年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,從而使誘導(dǎo)多功能干細胞更為人們所知曉,。
雖然基于iPS細胞的各種研究熱火朝天,,但科研人員一直受困于誘導(dǎo)率低、速度慢,、組成復(fù)雜等障礙,,研究效率并不高。這種情況又反過來制約科研人員對iPS誘導(dǎo)過程分子機理的理解,,造就了iPS技術(shù)研究遠快于基礎(chǔ)研究,,而近兩年來技術(shù)研究也明顯面臨瓶頸的狀況。
研究過程中,,裴端卿及其團隊發(fā)現(xiàn)iPS細胞誘導(dǎo)過程中大量出現(xiàn)一類細胞克隆,,外觀、生長速度等各方面酷似干細胞,,卻沒有干細胞應(yīng)有的基因表達和功能,。
“這些細胞克隆可以說是衣著光鮮的假貨,在經(jīng)典的誘導(dǎo)環(huán)境中大量存在,,且狀態(tài)穩(wěn)定,,猶如iPS誘導(dǎo)過程的路障,大部分細胞都被阻礙在路障之外,,嚴(yán)重阻礙科研人員獲得真正的iPS細胞,。”裴端卿說,。
經(jīng)過深入研究,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)培養(yǎng)iPS細胞所使用的血清是誘發(fā)這個“路障”的元兇:細胞中的一種蛋白——BMP蛋白對重編程過程起抑制作用。
研究人員進一步發(fā)現(xiàn),,這些酷似干細胞的“假貨”在某些誘導(dǎo)條件下,,如用維生素C處理,也會變成貨真價實的誘導(dǎo)多功能干細胞,。
“它們只是一種未完全重編程的iPS細胞,,換句話說,就是半成品,?!迸岫饲湫蜗蟮亟忉尅?
哈佛大學(xué)再生醫(yī)學(xué)中心教授康拉德說,這一發(fā)現(xiàn)是決定細胞命運的分子機制研究的重大突破,,將使研究者更高效更高質(zhì)量地制備誘導(dǎo)多功能干細胞,,加快制備來自病人疾病的特異細胞系,加快阿爾茨海默氏癥,、帕金森氏癥等疾病的藥物研發(fā),。
今年10月,,英國和日本兩位科學(xué)家因“發(fā)現(xiàn)成熟細胞可以被重新編程為多功能的干細胞(即誘導(dǎo)多功能干細胞)”而摘取2012年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,從而使誘導(dǎo)多功能干細胞更為人們所知曉,。
雖然基于iPS細胞的各種研究熱火朝天,,但科研人員一直受困于誘導(dǎo)率低、速度慢,、組成復(fù)雜等障礙,,研究效率并不高。這種情況又反過來制約科研人員對iPS誘導(dǎo)過程分子機理的理解,,造就了iPS技術(shù)研究遠快于基礎(chǔ)研究,,而近兩年來技術(shù)研究也明顯面臨瓶頸的狀況。
研究過程中,,裴端卿及其團隊發(fā)現(xiàn)iPS細胞誘導(dǎo)過程中大量出現(xiàn)一類細胞克隆,,外觀、生長速度等各方面酷似干細胞,,卻沒有干細胞應(yīng)有的基因表達和功能,。
“這些細胞克隆可以說是衣著光鮮的假貨,在經(jīng)典的誘導(dǎo)環(huán)境中大量存在,,且狀態(tài)穩(wěn)定,,猶如iPS誘導(dǎo)過程的路障,大部分細胞都被阻礙在路障之外,,嚴(yán)重阻礙科研人員獲得真正的iPS細胞,。”裴端卿說,。
經(jīng)過深入研究,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)培養(yǎng)iPS細胞所使用的血清是誘發(fā)這個“路障”的元兇:細胞中的一種蛋白——BMP蛋白對重編程過程起抑制作用。
研究人員進一步發(fā)現(xiàn),,這些酷似干細胞的“假貨”在某些誘導(dǎo)條件下,,如用維生素C處理,也會變成貨真價實的誘導(dǎo)多功能干細胞,。
“它們只是一種未完全重編程的iPS細胞,,換句話說,就是半成品,?!迸岫饲湫蜗蟮亟忉尅?
哈佛大學(xué)再生醫(yī)學(xué)中心教授康拉德說,這一發(fā)現(xiàn)是決定細胞命運的分子機制研究的重大突破,,將使研究者更高效更高質(zhì)量地制備誘導(dǎo)多功能干細胞,,加快制備來自病人疾病的特異細胞系,加快阿爾茨海默氏癥,、帕金森氏癥等疾病的藥物研發(fā),。