據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12月5日（北京時間）報道，美國薩克生物研究所開發(fā)出一種“間接譜系轉(zhuǎn)化”（ILC）技術(shù)，能由成熟細(xì)胞生成干細(xì)胞，允許干細(xì)胞及其衍生物的無限生產(chǎn)，并可將生成時間從2個月縮短至15天。相關(guān)研究報告發(fā)表在本周出版的《自然??方法》雜志上。
推廣干細(xì)胞療法需要克服的障礙之一就是快速生產(chǎn)出足夠的細(xì)胞，以滿足緊急臨床應(yīng)用。目前常見的兩種干細(xì)胞生成方式分別為通過胚胎干細(xì)胞生成干細(xì)胞，以及為成熟細(xì)胞重新編程，使其轉(zhuǎn)化為多能干細(xì)胞。但使用胚胎干細(xì)胞面臨著倫理爭議和潛在的免疫反應(yīng)，因此科學(xué)家試圖使成熟的體細(xì)胞恢復(fù)至多能狀態(tài)，生產(chǎn)出誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，即iPS細(xì)胞，再根據(jù)治療需要分化成所需的特定細(xì)胞譜系。但iPS細(xì)胞的生成速度很慢，耗時可長達(dá)2個月。此外，iPS細(xì)胞有時還會轉(zhuǎn)化成畸胎瘤，因此這一方法也存在著相當(dāng)風(fēng)險。
為避免上述潛在的問題，之前有科學(xué)家開發(fā)出一種名為“直接譜系轉(zhuǎn)化”的技術(shù)。基于這種技術(shù)，科學(xué)家只能將體細(xì)胞轉(zhuǎn)化成特定譜系的細(xì)胞，而不是將其轉(zhuǎn)化為所有類型的細(xì)胞。例如可將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化成肌肉細(xì)胞，或是將血細(xì)胞轉(zhuǎn)化為白血球或者血小板，而非神經(jīng)元等其他遙遠(yuǎn)譜系的細(xì)胞。
而薩克生物研究所為了兼顧干細(xì)胞的生產(chǎn)效率和安全性，改進(jìn)了這一技術(shù)，開發(fā)出了“間接譜系轉(zhuǎn)化”技術(shù)，使體細(xì)胞回溯至更早的狀態(tài)，適宜在未來轉(zhuǎn)化成祖細(xì)胞（一種具有增殖能力的原始細(xì)胞，不像干細(xì)胞具有多向分化能力，只能向一個或幾個細(xì)胞系定向增殖分化）。這意味著ILC在特定的化學(xué)環(huán)境中，具有轉(zhuǎn)化出多個譜系細(xì)胞的潛能。更重要的是，ILC無需將體細(xì)胞先轉(zhuǎn)化為iPS細(xì)胞，而可將體細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化成特定譜系的祖細(xì)胞，這能有效節(jié)省時間，并可降低出現(xiàn)畸胎瘤的風(fēng)險。
借助ILC，研究小組重新編程了人類皮膚細(xì)胞，使其轉(zhuǎn)化為血管細(xì)胞的祖細(xì)胞。這不僅保證了新細(xì)胞的增殖，還能使其進(jìn)一步分化至內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌血管譜系。當(dāng)被植入小鼠體內(nèi)后，這些細(xì)胞也能融入其現(xiàn)有的脈管之中。研究人員稱，他們研究的長期目標(biāo)是令干細(xì)胞自我組裝成三維結(jié)構(gòu)，隨后整合到人體現(xiàn)有的身體組織當(dāng)中。雖然這一技術(shù)進(jìn)入臨床應(yīng)用還需等上數(shù)年，但它卻具有安全、高產(chǎn)和快速等諸多優(yōu)勢，也因而能夠降低細(xì)胞生產(chǎn)過程中發(fā)生突變的幾率。
細(xì)胞分化之樹上，有樹干（干細(xì)胞），主枝（祖細(xì)胞）和小杈（各種功能細(xì)胞）。以前，細(xì)胞換崗有兩條路：一是從小杈爬回樹干；二是爬到相鄰的小杈。美國科學(xué)家剛發(fā)現(xiàn)一條新路：跳到另一條主枝上。相比爬回樹干，抄近道不僅省時間，而且降低了意外率。如今全世界干細(xì)胞科學(xué)家集中精力探索的，是如何讓細(xì)胞最高效率地轉(zhuǎn)化，這樣就能夠再生器官。