本報北京4月5日電（記者晉浩天） 北京大學鄧宏魁研究組日前在國際學術期刊《細胞·幹細胞》發表了題為《利用化學重編程高效快速製備人多潛能幹細胞》的研究論文。該研究建立了新的化學重編程體係，更加快速和高效地將人成體細胞誘導為多潛能幹細胞。

團隊成員介紹，多潛能幹細胞具有無限自我更新和分化成生物體所有功能細胞類型的能力，這些神奇的特質使其在細胞治療
、藥物篩選和疾病模型等領域具有廣泛的應用價值，是再生醫學領域最為關鍵的“種子細胞”。如何在體外誘導獲得多潛能幹細胞一直是生命科學領域的關鍵科學問題。2013年，鄧宏魁研究組在《科學》雜za誌zhi發fa表biao了le一yi項xiang原yuan創chuang性xing成cheng果guo，即ji不bu依yi賴lai卵luan母mu細xi胞bao和he轉zhuan錄lu因yin子zi等deng細xi胞bao內nei源yuan物wu質zhi，僅jin使shi用yong外wai源yuan性xing化hua學xue小xiao分fen子zi就jiu可ke以yi逆ni轉zhuan細xi胞bao命ming運yun，將jiang小xiao鼠shu體ti細xi胞bao重zhong編bian程為多潛能幹細胞（CiPS細胞），開辟了一條全新的體細胞重編程的路徑。2022年
，鄧宏魁研究組取得新突破，成功實現了利用化學小分子將人成體細胞誘導為多潛能幹細胞（人CiPS細胞）。

生命的本質是化學過程，通過化學小分子調控細胞命運
，理論上是最有效的方式。化學重編程與傳統重編程技術存在本質區別：傳統轉基因重編程技術如誘導多潛能幹細胞技術（iPS技術）

，是通過細胞內源轉錄因子的過表達
，驅動細胞命運發生直接轉變，其誘導過程難以控製；而er化hua學xue重zhong編bian程cheng是shi利li用yong外wai源yuan的de化hua學xue小xiao分fen子zi模mo擬ni外wai界jie信xin號hao刺ci激ji，驅qu動dong細xi胞bao命ming運yun以yi分fen階jie段duan的de方fang式shi發fa生sheng轉zhuan變bian。因yin此ci
，該gai方fang法fa可ke控kong性xing強qiang，有you望wang實shi現xian精jing準zhun調tiao控kong細xi胞bao命ming運yun、逆轉細胞身份和功能狀態，使逆向發育成為可能。

在這次最新研究成果中，鄧宏魁研究組建立了一套更加快速、高效和穩定的人體細胞化學重編程方法。研究人員發現了新的化學小分子組合，大幅加快了重編程進程，誘導周期由原來的50天縮短到30天以內
，最短16天即可完成誘導。與此同時
，誘導效率大幅提升，最高可達31%。新體係在不同遺傳背景、不同年齡的17名個體來源的體細胞上進行了測試，均可實現高效誘導，加速了人CiPS細胞在細胞治療、藥物篩選和疾病模型等方麵廣泛應用的步伐。

根據研究組先前報道，原有體係在誘導人CiPS細胞的過程中先後經曆了類上皮細胞階段、可塑性中間態細胞階段
、類胚外內胚層細胞（XEN-like）階段，最終建立了多潛能幹細胞。而該研究發現新體係更加快速和高效的分子機製：可塑性中間態細胞在增殖能力和氧化磷酸化代謝活性方麵顯著增強，不再經曆XEN-like階段
，多能性基因激活更加快速，分子路徑更加直接。特別重要的是，傳統iPS重編程依賴逐步增強的糖酵解代謝過程

，而化學重編程最為關鍵的階段——可(ke)塑(su)性(xing)中(zhong)間(jian)狀(zhuang)態(tai)的(de)產(chan)生(sheng)則(ze)依(yi)賴(lai)氧(yang)化(hua)磷(lin)酸(suan)化(hua)，並(bing)不(bu)依(yi)賴(lai)糖(tang)酵(jiao)解(jie)代(dai)謝(xie)。這(zhe)一(yi)發(fa)現(xian)

，揭(jie)示(shi)了(le)特(te)定(ding)能(neng)量(liang)代(dai)謝(xie)途(tu)徑(jing)對(dui)不(bu)同(tong)細(xi)胞(bao)命(ming)運(yun)轉(zhuan)變(bian)過(guo)程(cheng)的(de)重(zhong)要(yao)性(xing)
，為(wei)從(cong)能(neng)量(liang)代(dai)謝(xie)的(de)角(jiao)度(du)理(li)解(jie)細(xi)胞(bao)命(ming)運(yun)調(tiao)控(kong)機(ji)製(zhi)提(ti)供(gong)了(le)新(xin)視(shi)角(jiao)。

此外，本研究建立的新誘導方案不僅快速、gaoxiaohewending，gengzhongyaodeshi，gaifanganchengfenmingque，buyilaixueqing，buyilaiyusiyangcengxibao，zhexieshuxinggenghaodimanzulelinchuangyingyongdexuqiu，weijianlifuhelinchuangyingyongbiaozhunderenCiPS細xi胞bao係xi奠dian定ding了le基ji礎chu，使shi其qi向xiang臨lin床chuang應ying用yong邁mai進jin了le關guan鍵jian一yi步bu。與yu轉zhuan基ji因yin過guo表biao達da轉zhuan錄lu因yin子zi相xiang比bi，化hua學xue小xiao分fen子zi具ju有you不bu整zheng合he基ji因yin組zu，作zuo用yong可ke逆ni，操cao作zuo簡jian單dan等deng優you勢shi，因yin此ciCiPS技術更加安全
、簡單且易於標準化
，具有廣闊的臨床應用前景。目前
，鄧宏魁研究組已利用人CiPS細胞高效製備了胰島細胞
，並在大動物模型上驗證了其治療糖尿病的安全性和有效性，凸顯了人CiPS細胞作為“種子細胞”治療重大疾病的臨床應用價值。