中國科學家實現最徹底克隆 用哺乳動物體細胞逆分化出多潛能幹細胞

中國科學家7月18日在美國《科學》雜誌上報告説，他們用一種簡單的化學物質誘導方法，將成年鼠皮膚細胞製成多潛能幹細胞，並用這種細胞培育出多隻健康的小鼠，其中一隻叫“青青”的小鼠剛過完100天的生日。這是一項革命性的研究成果，是比克隆羊“多莉”更徹底更方便的克隆技術。一旦在人體細胞上取得成功，就可以完全用人的自身細胞實現人體克隆和器官再造。

中國科學家用成年鼠體細胞脱分化，培育出健康小鼠

簡單方法實現逆分化

傳統觀點認為，哺乳動物細胞只有在胚胎的早期發育階段具有分化為各種類型組織和器官的“多潛能性”，而隨着生長發育分化成為成體細胞之後會逐漸喪失這一特性。人類一直在尋找方法讓已分化的成體細胞逆轉（脱分化），使之重新獲得類似胚胎髮育早期的“多潛能性”，並將其重新定向分化成為有功能的細胞或器官，應用於治療多種重大疾病。

此前，通過藉助卵母細胞進行細胞核移植或者使用導入外源基因的方法，體細胞被證明可以被進行“重編程”獲得“多潛能性”，這兩項技術因此獲得了2012年諾貝爾生理醫學獎。不過，由於這樣的技術仍然會引入外源性遺傳物質，並不能算是真正意義上的細胞脱分化。

據瞭解，在這項研究中，北京大學生命科學學院鄧宏魁團隊僅使用四個小分子化合物的組合對體細胞進行處理就可以成功地逆轉其“發育時鐘”，實現體細胞的“重編程”。使用這項技術，他們成功地將已經特化的小鼠成體細胞誘導成為了可以重新分化發育為各種組織器官類型的“多潛能性”細胞，並將其命名為“化學誘導的多潛能幹細胞（CiPS細胞）”。

這項新技術讓人驚奇的是，原本人們認為複雜而嚴密的分化發育過程竟然可以通過如此簡單的方式實現逆轉，而在研究中一隻名叫“貝貝”的嵌合小鼠的出生，意味着用化學方法將成體細胞重編程得到的“多潛能幹細胞”具有和“胚胎幹細胞”同樣的分化發育的能力。

用成年鼠體細胞“逆轉”得到的小鼠胚胎

比“多莉”更徹底的克隆

為了明確化學誘導的體細胞重編程過程發生的機制，鄧宏魁研究組還進一步研究了這一過程中的分子水平的路徑。結果顯示“化學誘導的體細胞重編程”的過程是一條有別於以往體細胞重編程方法的全新途徑。更有意思的是，這條新途徑的早期變化過程同低等動物再生的早期過程中所涉及的分子機制比較類似。

此前，人們只能在植物等低級生物細胞上實現這樣的“發育時鐘”，也就是如今已經實現產業化應用的植物細胞組織培養技術。通過化學物質誘導，人們可以僅僅利用植物體細胞來培養出一株完整的植物，擺脱了對種子（生殖細胞）的依賴。與需要外源卵細胞的克隆羊“多莉”相比，這是一種更加徹底的克隆技術，消除了細胞質遺傳物質的影響。

據介紹，這項研究成果有助於我們更好地理解高等動物細胞命運決定和細胞命運轉變的機制，使得人類未來有可能通過使用小分子化合物的方法直接在自身體內改變細胞的命運。這個新方法擺脱了以往技術手段對於卵母細胞和外源基因的依賴，為未來細胞治療及人造器官提供了理想的細胞來源，給未來應用再生醫學治療重大疾病帶來了新的可能。