让“成年”版本的干细胞返老还童，华大这项再生医学领域成果登上《自然》
来源： 深圳新闻网 2022-03-22 17:16:30
读特客户端·深圳新闻网3月22日讯（记者 李旖露）记者从华大基因获悉，近日，中国科学院和深圳华大生命科学研究院等多家机构的研究者，通过体细胞诱导培养出了类似受精卵发育3天状态的人类全能干细胞，这是目前全球在体外培养的“最年轻”的人类细胞，是继科学家成功诱导出人类多能干细胞后，再生医学领域的又一颠覆性突破。这项研究成果有助于解开人类胚胎早期发育的密钥，并且对于实现未来人体器官的体外再生，对解决器官短缺，异体和异种移植排斥反应等问题有着重要意义。相关研究成果于北京时间3月22日凌晨在国际顶级学术期刊《自然》（Nature）上发表。
生命起源于受精卵，之后，随着受精卵的无限分裂，不同的细胞发育成了我们不同的组织和器官，最终形成完整的人体。但已经分化成为某种组织和器官的细胞，就不具备分化成其他组织和器官的潜能了。
在这项研究中，研究者们开发了一种非转基因、快速且可控的“鸡尾酒”细胞重编程方法，能够将人的多能干细胞转化为全能性的8细胞期胚胎样细胞，即相当于受精卵发育3天状态的全能干细胞。这相当于让“成年”版本的细胞返老还童，逆向转化为具有更多可能性的“婴儿期”版本的细胞。
“这些全能性的细胞重建了受精卵仅分裂3次后的胚胎状态，相比过去的多能干细胞，这种细胞可以分化为胎盘组织，并可能发育成为更优质的各类身体组织，为全世界数百万需要进行器官移植的患者带来福音。”论文的通讯作者，中国科学院 Miguel A. Esteban教授、Md. Abdul Mazid博士和李文娟博士表示。
其实，这不是科学家第一次在体外将体细胞诱导为干细胞。2012年，诺贝尔生理学或医学奖颁发给了成功将已经成熟的体细胞诱导为多能干细胞的日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)。山中伸弥诱导得到的多能干细胞相当于是受精卵发育5-6天时的状态，不同于全能干细胞，发育潜力比较受限。而这项研究首次获得了相当于受精卵发育3天的胚胎细胞，比之前诺奖诱导的干细胞提前了2-3天。这2-3天的差距，让诱导得到的细胞从多能干细胞变成了全能干细胞。
华大方面表示，这项研究的突破，得益于单细胞测序技术的进步。在过去，研究人员可能得对成千上万个细胞进行处理和培养，成功的概率只有不到百分之十。如今，基于华大自主开发的单细胞建库测序平台（DNBelab C4），结合华大智造的DNBSEQ测序技术，科学家可以以高灵敏度和准确性的方法进行多维的单细胞分析，快速得到具有重要发育潜能的细胞，并研究这些细胞的发育去向
论文的另一位通讯作者、深圳华大生命科学研究院刘龙奇博士表示，“通过大规模单细胞多组学图谱的方法，对干细胞技术手段在体外或体内获得的细胞或组织进行高效鉴定，将极大地加速再生医学领域的发展。”
据介绍，在这项研究中，研究团队还将诱导得到的全能干细胞分类并注射到小鼠体内进行进一步的发育，然后使用华大的单细胞测序技术进行大规模细胞图谱分析。最终，研究人员确定了实验得到的全能干细胞与人8细胞期胚胎细胞高度相似，证明了该细胞的全能性。这为未来使用患者本人细胞进行器官培养，并用于自身器官移植和替换，提供了科学依据。
据悉，这项研究由中国科学院和深圳华大生命科学研究院牵头，由英国剑桥大学、吉林大学，以及孟加拉国拉杰沙希大学等多个研究团队共同参与。本研究已通过伦理审查，严格遵循相应法规和伦理准则。
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