不用生殖细胞就能创造生命,清华团队最新研究登Nature
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现在,科学家们开发出一种方法,可以让细胞“回到生命的起点”:
6月21日,顶级学术期刊《自然》发表了清华大学丁胜团队的一项研究,该研究通过诱导体细胞培养全能干细胞。
这项研究一出,立即在生物科学领域乃至圈外引起了极大的热议。
原因是研究中提到的“全能干细胞”。这是一种可以分化成生物所有组织器官的细胞。它和人类受精卵一样,可以从一个细胞发育成一个完整的个体,是最完美的全能性干细胞。
如果临床上有了这样的细胞,就可以定向分化成真正的组织器官,不仅可以完美解决器官移植中的排斥反应(毕竟是从生物体上取的细胞,相当于自己的身体),对于移植器官的短缺也有着极其重大的意义。
但问题是,随着生物的生长,体内的干细胞会逐渐失去自由分化的能力。到了成年期,几乎只剩下很少的特化干细胞了。
因此,人工诱导多能干细胞成为细胞领域最热门的研究方向。
这项研究是通过化学物质将小鼠多能干细胞诱导为全能干细胞。论文还说,最终获得的细胞具有转化成完整生物体的潜力。
诱导成功的具体方式是什么?
现在在人工诱导多能干细胞领域,生物学家常用的诱导因子分为两种:生物因子和化学因子。
这一次,清华的团队使用了化学因子。科学家从3000多种小分子组合中不断筛选,最终发现了以下三种小分子:
视黄酸受体激动剂TTNPB是诱导细胞全能性的必需物质;
高选择性抑制剂1-阿扎肯布隆可抑制TTNPB在长期培养中的副作用,促进全能干细胞的自我更新;
WS6。促进和维持全能干细胞的稳定性。
三个小分子的组合以第一个字母开头,叫做TAW,数字#7。
TAW组合诱导的干细胞也被科学家称为Citotiscs(化学诱导全能干细胞)。
在实验中,科学家从转录组、表观组和代谢组水平观察ciTotiSCs,发现在全能性干细胞中常见的数百个基因已经开启,而全能性干细胞相关的基因处于沉默状态,整体情况与全能性干细胞非常相似。
于是,研究小组开始了体外实验:他们将ciTotiSCs细胞注射到小鼠的早期胚胎中,最终在小鼠体内成功分化为胚胎内和胚胎外谱系,表现出发育为胎儿和胎盘的能力。
“这种基于TotiSCs进行诱导和维持的化学方法提供了一个清晰的体外系统来控制和了解全方位的状态,从而可以从非物种系(即没有生殖细胞)中创造生命,”该团队在论文中说。
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