Nature：清华学者发现“神奇药水”，拔根毫毛变孙悟空或成可能

拔下一把毫毛，吹一口仙气，叫一声“变”，就能蹦出两三百个小猴子，和孙悟空一起痛打妖怪，如今，伴随一代代科学家孜孜不倦地求索，吴承恩笔下的憧憬逐渐走向现实。

清华大学药学院丁胜团队以哺乳动物小鼠为主要研究对象，经过多年攻关，首次发现全能干细胞的体外定向诱导及其稳定培养的“神奇药水”。在未来，不止像小说中孙悟空身上的毫毛，动物身上的血液、皮肤等任何一处体细胞，都能通过重新编程为多能干细胞，进而“用药”后成为能够独立形成生命的全能干细胞。

6月21日，丁胜团队的研究成果——《采用小分子鸡尾酒组合诱导小鼠全能干细胞》在国际顶级学术期刊《自然》（Nature）杂志上发表。

团队研究成果主要参与者合影

生命的新起点

众所周知，生命的起点是一个细胞。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。

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。它吸引着一代代科学家投入其中，相关的重大成果更是数次获得诺贝尔奖的青睐。例如，2006年，日本科学家山中伸弥带领团队发明了诱导表皮细胞使之变身为多能干细胞的方法，并因此获得了2012年的诺贝尔生理学或医学奖。然而，除全能干细胞，没有任何其他干细胞有可能独立形成生命。如何让多能干细胞再升级，是生命科学领域待突破的新问题。

丁胜研究团队介绍，他们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。这一创新的替代路径——从更成熟的细胞，而不是利用生殖细胞（精子和卵子）获取生命最早的起始细胞，具有广泛的意义。

同时，研究人员能够在实验室中保持诱导所产生细胞的全能性（即一个或一类细胞具有发育成胚内和胚外组织的所有分化细胞，并进而形成一个有机体的能力），为后续研究提供一个稳定的系统来揭开生命创造的神秘面纱。

六年磨一剑

2015年以来，丁胜结合自己20多年通过化合物调节干细胞的研究经验，带领团队在自己实验室找寻小鼠多能干细胞向全能干细胞逆转的“神奇药水组合”。

六年间，团队选择并筛选了数千个小分子组合，通过多轮分析，发现并最终确定了三种小分子的组合，可以将小鼠多能干细胞诱导成具有全能特性的细胞，并将这种分子组合称为“TAW鸡尾酒药物组合”。

“TAW中的每个字母代表一个已知的可调节特定细胞命运的分子，但直至这项研究才发现它们诱导全能干细胞的联合作用。”丁胜表示。

从mESC 到 ciTotiSC 的化学定向诱导

经过验证，团队发现加入“神奇药水”诱导后的细胞，数百个关键基因被开启。这些基因通常在全能干细胞中被发现，并被该领域的其他研究学者认定为确定全能性的标准。

团队还在体外测试了TAW诱导后的细胞的分化潜力，并将其注射到小鼠早期胚胎中以观察其体内的分化潜力。他们发现，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，具备发育成胎儿和卵黄囊、胎盘的潜力。

丁胜表示，深入理解并掌握全能干细胞的意义深远：“例如，它为再次创造个体生命甚至加速不同物种的进化创造了可能。作为科学家，我们会专注于推动科学发现，并为未来的研究者提供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空间，为人类的发展拓宽边界。”

来源：清华大学、光明日报

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