伦敦时间5月3日10点（北京时间5月3日下午5点），国际顶级学术期刊《Nature Communications》（自然-通讯）在线发表了中国科学家的一个重大成果，中国科学院广州生物医药与健康研究院的裴端卿和舒晓东团队在论文中阐明了人类胚胎干细胞诱导为肝细胞的转化机制。该成果为多能干细胞分化提供了细胞生物学的机理，为解决干细胞在再生医学中的运用打开了一扇新门窗，为人体组织与器官的再生提供了基础理论依据。

　　如何大量获得神经元、肝脏细胞及胰腺β细胞等具有特定功能的细胞？这是当前再生医学研究的重要课题之一，因为它们是细胞移植及体外人类器官构建的基础。科研人员结合体细胞重编程、定向分化或是转分化技术，现在已经能够获得多种功能性细胞，但是，不同方法诱导效率不一，所获得的产物细胞的体内安全性、有效性不易评估。

　　人体由大约200万亿个细胞组成。这些细胞构建为人体所有组织与器官，例如皮肤，肝脏，关节，肌肉，大脑等。这200万亿细胞到底可以分为多少类型？教科书上一般认为有200多种类型。如果在显微镜下观察，可以看到：人体组织与器官都含有二种基本细胞类型，上皮细胞和间质细胞。

　　上皮细胞一般在组织器官的表面，由一层基底膜支撑着，同时构成组织与器官的边界和屏障。基底膜下面由间质细胞组成。间质细胞合成胶原蛋白和其他胞外基质，赋予组织器官形状和柔和性。所以，上皮细胞和间质细胞是人体最具有普遍性的细胞类型。

　　上皮细胞和间质细胞能否互相转换？

　　答案是肯定的。

　　早在2010年，裴端卿团队在研究中发现，细胞“逆转”过程是由间充质细胞状态转变到上皮细胞状态来驱动的，该过程被称为“MET”，即间质细胞转化为上皮细胞。

　　随后，科研人员通过优化转化因子导入的顺序，发现在间充质转变到上皮细胞状态前还存在一个“上皮向间充质细胞”状态转换过程，该过程被称为“EMT”，并证明这样的多次转换有利于提高重编程效率。

　　这一发现与中国传统阴阳太极理念较一致，科研人员进一步推论，间充质细胞状态与上皮细胞状态之间的多次相互转换机理具有一定的普遍性，可能在其它类型的细胞命运转换过程中也有重要作用。为此，课题组对体细胞重编程的逆过程——多能干细胞的定向分化过程，进行了系统分析，重点评估EMT/MET过程在肝系分化过程中的作用。

　　成熟肝脏细胞是典型的上皮细胞，可由其同属上皮细胞的人胚胎干细胞通过体外定向分化而获得。在上述研究中，科研人员发现这两种上皮细胞之间的命运转换需要经过一个间充质状态的中间阶段。在胚胎干细胞分化为定型内胚层阶段发生了EMT过程，而随后进一步的肝系分化成熟过程伴随着MET过程。

　　科研人员运用单细胞分析、CRISPR/Cas9介导的基因修饰等技术，初步阐明了调控上述细胞命运转换的分子机制：Activin A诱导人胚胎干细胞分泌EMT的诱导信号TGF-β，后者激活EMT转录因子SNAI1，从而激活胚胎干细胞的肝系分化过程。

　　EMT/MET调控重编程及分化过程中细胞命运转换的发现，为获得特定的功能性细胞提供了一个理论性框架，有望通过对EMT/MET过程的分析和调控，高效、同步地获得特定功能的细胞，同时，降低分化程度不足导致的潜在安全隐患（如成瘤性等），从而满足再生医学研究对细胞的需求。

　　该研究得到了国家自然科学基金、国家重大科学研究计划、中国科学院战略性先导科技专项及广东省科技计划项目等经费资助。