知名华人干细胞科学家Nature发布突破性成果

　　

生物通报道  再生医学的力量使得科学家们现在能够将皮肤细胞转化为与心脏细胞、胰腺细胞甚至神经元非常相似的细胞（立即索取人间充质干细胞无血清培养基的详细资料）。然而，事实证明拯救生命疗法的重要前提条件：获得完全成熟的细胞生成方法比想象中要困难得多。

现在，来自Gladstone研究所和加州大学旧金山分校（UCSF）的科学家们取得了一项重大的突破：他们发现了一种方法可将皮肤细胞转化为成熟的、全功能的肝细胞，甚至在移植到模拟肝衰竭的实验室遗传修饰动物体内后也能自身旺盛生长。

在以往的肝细胞重编程研究中，科学家们很难获得在移植之后存活并生成肝组织的干细胞源性肝细胞。现在Gladstone-UCSF研究小组想出了一种办法来解决这一问题。

在发表于2月23日《自然》（Nature）杂志上的最新论文中，Gladstone研究所资深研究员丁胜（Sheng Ding）博士实验室，以及加州大学旧金山分校副教授Holger Willenbring博士实验室的研究人员，开发了一种新的细胞重编程方法能够将人类皮肤细胞转变为与构成天然肝组织的细胞几乎没有区别的肝细胞。

丁胜博士是近年来干细胞领域引人注目的一位华人科学家，其早年毕业于北京大学。丁博士在合成化学、干细胞生物学以及药物研发技术方面具有很强的科研实力和独特见解，创造性地开拓了“干细胞化学生物学”这一前沿性新领域。2009 年被权威杂志 The Scientist评为“年度最佳创新技术”和 “生命科学年度人物”。

新研究结果为罹患或是处于形成肝衰竭风险中的数百万患者带来了新希望。肝衰竭是一种导致渐进性、不可逆肝功能丧失的日益常见性疾病。代价昂贵的肝移植是目前唯一的治疗方案。因此，长期以来科学家们一直在期待干细胞技术成为一种潜在的替代疗法。然而到目前为止很大程度上他们还是毫无收获

丁胜博士说：“早期的一些研究试图将皮肤细胞重编程回复至多能、干细胞样状态，以在随后生成肝细胞。然而生成这些所谓的诱导多能干细胞（iPS细胞），并不总是随后能够完全地转化为肝细胞。因此我们认为，不用让这些皮肤细胞完全回复至多能、干细胞样状态，我们或许能够将它们带至一个中间阶段。”

在这项研究中，研究人员采用了一种包含重编程基因与化合物的“鸡尾酒”将人类皮肤细胞转化成了与内胚层细胞相似的细胞。内胚层细胞最终可发育成为人体许多重要的器官，包括肝脏。

论文的主要作者、Gladstone研究所博士后学者朱赛勇（Saiyong Zhu，音译）说：“不用让皮肤细胞回到起始状态，我们只让它们走一小段路，生成了内胚层样的细胞。这一步使得我们生成了更容易诱导变为肝细胞的大型细胞库。”

接下来，研究人员发现了能够将这些细胞转变为功能性肝细胞的一组基因和化合物。仅仅在数周之后，研究小组便开始注意到发生了转变。

论文的主要作者、加州大学旧金山分校博士后学者Milad Rezvani说：“这些细胞开始呈现肝细胞形状，甚至开始执行常规的肝细胞功能。它们并非是完全成熟的细胞，但它们却正在走向成熟。”

受到实验皿中这些初步结果的鼓舞，该研究小组想看看在真实的肝脏中会发生什么。因此，他们将这些早期阶段的肝细胞移植到了小鼠肝脏中。在9个月的时间内，研究小组通过检测肝细胞特异性蛋白和基因对细胞功能和生长进行了监测。

研究小组注意到，在移植2个月后小鼠体内的人类肝蛋白水平增高，表明移植细胞正在变为成熟的、功能性的肝细胞。9个月后，未显示出任何的细胞生长减慢迹象。这些结果表明，研究人员发现了成功再生肝组织所需的一些因子。

Willenbring 博士说：“尽管仍有许多的问题，但这些细胞能够在移植后数月完全成熟及生长，这一事实令人感到极其有前景。在未来，我们的技术有可能成为不需要接受全器官替换的肝衰竭患者，或是由于供体器官供应有限无法获得移植的患者的一种替代疗法。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Mouse liver repopulation with hepatocytes generated from human fibroblasts

Human induced pluripotent stem cells (iPSCs) have the capability of revolutionizing research and therapy of liver diseases by providing a source of hepatocytes for autologous cell therapy and disease modelling. However, despite progress in advancing the differentiation of iPSCs into hepatocytes (iPSC-Heps) in vitro1, 2, 3, cells that replicate the ability of human primary adult hepatocytes (aHeps) to proliferate extensively in vivo have not been reported. This deficiency has hampered efforts to recreate human liver diseases in mice, and has cast doubt on the potential of iPSC-Heps for liver cell therapy……

作者简介：

丁胜

世界著名的生物学机构美国斯克里普斯研究所化学系博士，目前在该研究所任教授，是一位年轻有为、非常具有潜力和实力的科学家。目前已发表了35篇原创性的、前沿性的文章，18篇评论及其他论著，拥有了16项专利，多次作为专家担任美国多个重大基金或项目的评审。丁胜博士具有合成化学、干细胞生物学及药物研发技术多元的专业背景，并创造性地开拓了“干细胞化学生物学”这一前沿性新领域。
   
丁胜博士研究团队早从2004年就开始进行小分子化合物诱导单功能细胞转变为多功能细胞方面的研究。其团队开创了用4个蛋白诱导ips的技术先河。这是目前“唯一”一个完全避免基因操作，避免改变基因组的ips诱导方法。在ips技术研究和发展中创造多个首例并成功首次合成小分子化合物QS11、Pluripotion和小分子化合物逆转剂reversine.这些成果被Science、Nature、华尔街等著名媒体报导，部分成为美国一流的生物技术公司成立的基本概念。
   
到目前为止，该团队在这一领域一直保持着领先。其中在一些方面第一次对生命科学领域的某些新的概念和技术进行了阐释和解析。为其他学者们在接下来的研究中提供了重要的参考依据，启发性意文。
   
丁博士在该学科的成就使得权威杂志The Scientist在年度盘点中，两度垂青这个青年科学家：丁胜博士所创的蛋白诱导ips技术被评为“年度最佳创新技术”，与此同时，丁胜博士也被The Scientist评选为“生命科学年度人物”。