广州有科学家近期通过对干细胞诱导过程进行研究，发现细胞“返老还童”时，染色质的“开—关”状态恰似二维码一样记录了该过程的大量信息。这种二进制逻辑，普遍存在所有细胞变化过程中，其概念应用价值可望有助于修復衰老损伤器官组织，也有望发掘出癌细胞早期变化特徵，或使癌症能及时诊治。/大公报记者方俊明广州报道

　　如今，日常都活跃着交友、支付等各种“二维码”，其实这些信息都是以“0-1”二进制的方式记录。无独有偶，中国科学院广州生物医药与健康研究院通过对体细胞诱导为干细胞的过程研究，发现细胞命运转换也遵循二进制规律，染色质与细胞变化有关的位置存在一个“开—关”的基本调控逻辑。在此逻辑体系下，他们阐述了干细胞诱导过程的变化机制。该研究成果日前发表在国际权威期刊《细胞‧干细胞》上。

　　生命科学亦循“二维码”规律

　　领导这一研究的裴端卿研究员指出，DNA含有生物个体的所有遗传信息，但这些信息如何被阅读出来，是目前生命科学面临基本科学问题之一。“细胞处于某一特定状态时，会选择性阅读与该细胞相关的所有信息，并要屏蔽其他不需要的信息。而成纤维细胞在导入诱导因子后，会启动一套奇妙的未知程序，将体细胞‘返老还童’到受精后约3.5天的状态。”

　　“形象地说，DNA就像一本百科全书，每个细胞都携带着能形成个体的所有信息，但在某个特定阶段，只能翻开这本书里面的一部分。我们的工作就是记录从体细胞到多能干细胞过程中，打开这本书的方式，以及研究是什么‘手’在翻书。”该研究论文第一作者李东伟博士说，他们使用了ATAC-seq技术去读取染色质“开—关”状态的二维码，发现在多能性获得和细胞命运转变过程中染色质结构具备由从开放到关闭（OC）和关闭到开放（CO）间的二元变化规律，且二维码一直在变化。

　　揭细胞重编时染色质变化

　　裴端卿补充说，该团队检测了染色质开关的动态变化过程，发现细胞“返老还童”过程伴随着大规模染色质结构重排。而在重排进程中，发现Sap30作为一个重编程过程激活的重要因子，会抑制体细胞关键转录因子对染色质的调控。这部分研究结果首次揭示了体细胞重编程过程中染色质结构动态变化的规律，并为理解体细胞重编和其他相关细胞命运转变提供了新的参考理论模型。

　　“这种二进制密码对应的信息，在所有细胞变化过程中都普遍存在，可能包含人体的发育和一些病理过程。”裴端卿表示，如能发掘出正常细胞在向癌细胞转变早期的染色质变化特徵，癌症也许能得到及时的诊断和防治。而在发育层面上，阐明不同功能细胞发育过程的CO/OC逻辑，将极大地推进干细胞领域的发展，有助于在体外获得具备修復衰老损伤器官组织的功能细胞，实现更广泛的组织再生和器官再造。