單細胞基因造出多能幹細胞

有助開發疾病治療新方法

科技日報北京11月19日電 （記者張夢然）最新一期《自然·通訊》雜誌上發表了一項具有里程碑意義的成果：科學家利用單細胞生物的遺傳基因創造出一種多能幹細胞，並使這些幹細胞完全發育成小鼠，成功重寫了“生命劇本”。這項研究揭示了人類與單細胞生物共享一個早於動物的共同祖先，從而重新定義了人們對幹細胞遺傳起源的理解，併為探索遺傳工具進化的多功能性提供了全新視角。

在這項看似科幻小説般的實驗中，包括英國倫敦瑪麗女王大學在內的國際團隊利用了一種在領鞭毛蟲中發現的特定基因，成功創建了幹細胞，並進一步利用這些幹細胞培育出了活生生的小鼠。領鞭毛蟲是一種與動物有親緣關係的單細胞生物，其基因組中包含類似於驅動哺乳動物幹細胞多能性的Sox基因版本。這一發現顛覆了長久以來認為關鍵基因僅在動物體內進化的觀點。

團隊指出，能夠使用源於近親的分子工具成功培育出小鼠，標誌着在接近10億年的進化歷程中，某些功能展現出了驚人的連續性。而對於幹細胞形成至關重要的基因，可能早在幹細胞本身出現之前就已經存在。

團隊此次嘗試將來源於領鞭毛蟲的Sox基因導入小鼠細胞中，以此替代原有的Sox2基因，成功實現了細胞向多能幹細胞狀態的轉化。為了測試實際效果，團隊將它們注入了正在發育的小鼠胚胎內。結果顯示，這些嵌合小鼠不僅存活下來，而且展現出了一系列供體胚胎及實驗室誘導幹細胞的顯著特徵，如黑色毛髮斑點和黑色眼睛，表現出古老基因扮演的核心角色。

該研究的意義遠遠超出進化生物學領域，還可能開啓再生醫學的新篇章——科學家或許可以開發出更為高效的幹細胞療法，改善細胞重編程技術，為治療疾病或修復受損組織開闢新途徑。

【總編輯圈點】

看到兩種老鼠的對比照片，着實讓人有汗毛倒豎的感覺。來自單細胞生物領鞭毛蟲的特定基因，在小鼠身上得到了如此明顯的表達。而且，這黑色眼睛的小鼠，是通過領鞭毛蟲的遺傳工具“構建”出來的！看似在進化樹上已經分道揚鑣許久，但單細胞生物基因依然能與哺乳動物細胞融合，甚至在哺乳動物體內扮演核心角色。這兩隻小鼠，給了我們關於生物起源的新思考，讓我們重新認識基因的延續性，也讓我們看到了幹細胞療法的新可能。