科学探索|找到再造个体生命的可能 清华药学院丁胜团队突破性成果发表( 二 )


20年研究,为再创个体生命创造可能
凭借20年对细胞命运的理解以及通过化合物调节干细胞的研究,丁胜带领团队选择并筛选了数千个小分子组合 。通过多轮分析,丁胜团队发现并最终确定了三种小分子的组合,可以将小鼠多能干细胞诱导成具有全能特性的细胞 。
该研究团队称这种分子组合为TAW鸡尾酒药物组合 。“TAW中的每个字母代表一个已知的可调节特定细胞命运的分子,但直至这项研究才发现它们诱导全能干细胞的联合作用 。”丁胜表示 。
研究团队详细核实确认了TAW诱导后的细胞,包括它们的全能性和非多能性 。这些细胞在所有的转录组、表观组和代谢组水平上都通过了严格的分子测试标准 。例如,研究团队发现数百个关键基因在TAW细胞中被开启 。这些基因通常在全能干细胞中被发现,并被该领域的其他研究学者奉为确定全能性的标准 。同时,与多能干细胞相关的基因在TAW细胞中处于沉默状态 。
为进一步证明TAW细胞具有真正的全能性,研究团队在体外测试了它们的分化潜力,并将其注射到小鼠早期胚胎中以观察其体内的分化潜力 。研究发现,这些细胞不仅在培养皿中表现出具备真正的全能干细胞的特点,而且在体内还分化成胚内和胚外谱系 。它们具备发育成胎儿和周围卵黄囊和胎盘的潜力,这是普通全能干细胞的典型特征,而多能细胞只能发育成胎儿 。
此外,研究人员在特殊培养条件下培养由TAW鸡尾酒药物组合诱导的全能干细胞时,新生细胞也显示出类似的全能特性 。这一观察结果表明,TAW诱导的细胞在实验室环境中可以保持全能性,从而建立一个稳定的系统 。

科学探索|找到再造个体生命的可能 清华药学院丁胜团队突破性成果发表
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从mESC 到 ciTotiSC 的化学定向诱导(OCT4l绿色荧光标记的是多能干细胞,MERVL红色荧光标记的是全能干细胞)
研究团队指出,深入理解并掌握全能干细胞的意义深远,例如,它为再次创造个体生命甚至加速不同物种的进化创造了可能 。丁胜表示,“作为科学家,我们会专注于推动科学发现,并为未来的研究者奠定科学研究与社会伦理层面决策的知识与工具 。科学极限的突破或可推动公共政策的改革,合理调整科学研究与社会伦理的平衡,让科学能有更多探索的空间,为人类的发展拓宽边界 。”