发布时间:2014-01-11来源:朱丹萍 来源:南方日报 A04版
南方日报讯 (记者/曹斯 实习生/李娇 朱璐诗 通讯员/朱丹萍)在昨日的国家科学技术奖励大会上,中国科学院广州生物医药与健康研究院的研究成果“干细胞多能性与重编程机理研究”获国家自然科学奖二等奖。
这项成果由裴端卿、秦宝明和潘光锦等科学家完成。
从体细胞到多能干细胞
众所周知,胚胎干细胞被医学界称为“万用细胞”,是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。但它存在于胚胎中,获取难度较大,而且涉及到伦理问题。近年来,一种新的生物技术——诱导多能干细胞出现,将成体细胞经过诱导成类似胚胎干细胞状态。
2012年的诺贝尔生理或医学奖颁发给了体细胞重编程的两个重要开拓性工作,其中之一就是通过多能性调控因子将体细胞直接诱导为多能干细胞(iPS)。中国最早发表的诱导多能干细胞系和相关技术体系就诞生在中科院广州生物医药与健康研究院。
何谓诱导多能干细胞技术?中国科学院广州生物医药与健康研究院院长裴端卿介绍,所谓诱导多能干细胞技术就是像“施魔法”一样,在成体细胞中导入外源因子,在适当的诱导条件下,这些体细胞能在体外培养皿中变成与胚胎干细胞具有几乎同等特征的多能干细胞。该技术能够将任何一个阶段、甚至是高龄老人的细胞,恢复到只有受精卵胞才具备的多潜能状态。这就好比让已经成熟的体细胞“返老还童”,恢复到了最原始、最年轻的状态。这种多能干细胞具有胚胎干细胞一样的分化潜能,可神奇地分化成人体所有类型的细胞,具有再生各种组织器官的潜在功能。
“未来器官移植就有可能靠该技术系列来解决了。”裴端卿说,看得更远一点,若技术不断发展成熟,由于诱导多能干细胞“年轻力壮”,再生和分化能力非常强,那么短缺的器官源也很可能得到解决。也许,人的疾病和衰老问题随之也将得到解决。不仅如此,帕金森症、糖尿病、地中海贫血、老年痴呆、脊髓性肌萎缩症的治疗或许都能在此找到答案。
利用维C提高诱导效率
该研究团队之所以受到国家自然科学奖的青睐,正是由于他们在多能干细胞研究领域取得了多项受国际科学界瞩目的、具有原创性的研究成果。利用维生素C提高多能干细胞的诱导效率便是其中一项重要成果。
早期的研究表明,多能干细胞的诱导有效率只有万分之一。如何提高成功率?裴端卿团队通过长期实验发现维生素C能派上大用场。研究团队发现,多能干细胞诱导效率低的原因之一是大量过氧化物的产生,并伴随着快速的细胞老化。由于维生素C具有降低过氧化物的能力,他们就试着将它注入到体细胞,用以抑制细胞衰老。
裴端卿表示,维生素C被加入几种培养基配方后,体细胞的诱导效率竟然从0.1‰提高到1%,提升了足足100倍。“这相当于从行走速度4公里/小时提高到高速火车400公里/小时的水平。”
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