干細(xì)胞技術(shù)是21世紀(jì)最大的科學(xué)突破之一,。2012年,,諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎頒發(fā)給了成功將已經(jīng)成熟的體細(xì)胞誘導(dǎo)成為囊胚階段的多能干細(xì)胞的日本科學(xué)家山中伸彌。人類囊胚期的細(xì)胞是受精卵發(fā)育5-6天的狀態(tài),,其進(jìn)一步發(fā)育的能力比較受限,。 -01- 2022年3月22日,,中國科學(xué)院和深圳華大生命科學(xué)研究院等多家機構(gòu)合作,開發(fā)了一種非轉(zhuǎn)基因,、快速且可控的“雞尾酒”細(xì)胞重編程方法,,通過這種方法,從體細(xì)胞誘導(dǎo)培養(yǎng)出了類似受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的人類全能干細(xì)胞,,相當(dāng)于受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的全能干細(xì)胞,。這項研究發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù) Nature 雜志上,研究論文標(biāo)題為:Rolling back of human pluripotent stem cells to an 8-cell embryo-like stage ,。這是目前全球在體外培養(yǎng)的“最年輕”的人類細(xì)胞,,是繼成功誘導(dǎo)出人類多能干細(xì)胞后,再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的又一顛覆性突破,。該成果將助力實現(xiàn)未來人體器官的體外再生,,對解決器官短缺,異體和異種移植排斥反應(yīng)等問題,,有著重大的意義,。-02- 中國科學(xué)家誘導(dǎo)出人類全能干細(xì)胞 日本科學(xué)家山中伸彌因為成功將已經(jīng)成熟的體細(xì)胞誘導(dǎo)成為囊胚階段的多能干細(xì)胞而獲2012年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。人類囊胚期的細(xì)胞是受精卵發(fā)育5-6天的狀態(tài),,其進(jìn)一步發(fā)育的能力比較受限,。而本研究將該領(lǐng)域往前推進(jìn)了一大步,研究者們開發(fā)了一種非轉(zhuǎn)基因,、快速且可控的“雞尾酒”細(xì)胞重編程方法,,能夠?qū)⑷说亩嗄芨杉?xì)胞轉(zhuǎn)化為全能性的8細(xì)胞期胚胎樣細(xì)胞,即相當(dāng)于受精卵發(fā)育3天狀態(tài)的全能干細(xì)胞,。在受精卵發(fā)育早期,,每天都發(fā)生著巨大變化,正是這2-3天,,使科學(xué)家第一次通過體外誘導(dǎo)得到了人類8細(xì)胞期胚胎樣全能干細(xì)胞,。這是迄今為止在體外誘導(dǎo)獲得的“最年輕”的人類細(xì)胞,具備非常強的發(fā)育潛力,。這項研究也將有助于幫助解開人類胚胎早期發(fā)育的密鑰,。 “這些全能性的8細(xì)胞期胚胎樣細(xì)胞重建了受精卵僅分裂3次后的胚胎狀態(tài),相比過去的多能干細(xì)胞,,這種細(xì)胞可以分化為胎盤組織,,并可能發(fā)育為更成熟的各類身體組織,為全世界數(shù)百萬需要進(jìn)行器官移植的患者帶來了福音,?!闭撐牡耐ㄓ嵶髡撸袊茖W(xué)院Miguel A. Esteban教授,、Md. Abdul Mazid博士和李文娟博士表示,。“該進(jìn)展也是再生醫(yī)學(xué)和單細(xì)胞測序技術(shù)相結(jié)合的完美典范”,論文的另一位通訊作者,、深圳華大生命科學(xué)研究院劉龍奇博士介紹說,,“通過大規(guī)模單細(xì)胞多組學(xué)圖譜的方法,對干細(xì)胞技術(shù)手段在體外或體內(nèi)獲得的細(xì)胞或組織進(jìn)行高效鑒定和機制解析,,將極大地加速再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展,。”這是研究人員首次在真正意義上將人多能干細(xì)胞“轉(zhuǎn)化”為全能性的胚胎細(xì)胞,,使得人們可以將“成年”版本的細(xì)胞,,逆向轉(zhuǎn)化為具有更多可能性的“嬰兒期”版本的細(xì)胞。同時,,由于這次得到的全能細(xì)胞更接近早期胚胎的原始狀態(tài),,若將其用于再生醫(yī)學(xué),培育得到的器官也將更接近于真實器官的狀態(tài),,更有利于移植,。-03- 這項研究的突破,得益于單細(xì)胞測序技術(shù)的進(jìn)步,。在過去,,研究人員可能得對成千上萬個細(xì)胞進(jìn)行處理和培養(yǎng),成功的概率只有不到百分之十五,。如今,,基于華大自主開發(fā)的單細(xì)胞建庫測序平臺(DNBelab C4),結(jié)合華大智造的DNBSEQ測序技術(shù),,科學(xué)家可以以高靈敏度和準(zhǔn)確性的方法進(jìn)行多維的單細(xì)胞分析,,快速得到具有重要發(fā)育潛能的細(xì)胞,并研究這些細(xì)胞的發(fā)育去向,。本研究中,,研究團(tuán)隊還將誘導(dǎo)得到的全能干細(xì)胞分類并注射到小鼠體內(nèi)進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)育,然后使用華大的單細(xì)胞測序技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模細(xì)胞圖譜分析,。最終,,研究人員確定了實驗得到的全能干細(xì)胞與人8細(xì)胞期胚胎細(xì)胞高度相似,證明了該細(xì)胞的全能性,。這為未來使用患者本人細(xì)胞進(jìn)行器官培養(yǎng),,并用于自身器官移植和替換,提供了科學(xué)依據(jù),。該研究由中國科學(xué)院和深圳華大生命科學(xué)研究院牽頭,,由英國劍橋大學(xué)、吉林大學(xué),,以及孟加拉國拉杰沙希大學(xué)等多個研究團(tuán)隊共同參與,。本研究已通過倫理審查,,嚴(yán)格遵循相應(yīng)法規(guī)和倫理準(zhǔn)則。— END —
|