科学家发现了一种特别简单的方法,能让成熟的细胞重新返回幼稚状态。这种方法只需要是将小鼠血液细胞洗个酸水浴,这些细胞有的死亡,存活下来的细胞有一部分会成为诱导干细胞,这些细胞可以在体内分化成各种类型的细胞。这一重大发现不仅会引起许多学术界的动荡,而且有可能最终成为人类治疗疾病的革命性技术。”这段文字就是《科学》评论开篇热情洋溢的介绍。 技术描述:和传统的技术不同,最新的技术绕开复杂的现代分子生物学技术,这一日美联合课题组首先从新生小鼠获得血液,只简单地用酸性培养基进行处理,然后将这些细胞重新进行标准培养,1周后,奇迹出现,那些经受酸性考验活下来的许多细胞变成了诱导干细胞。
就是这样简单,简单到成为傻瓜技术。如果过去的干细胞属于专业版发烧级,现在的诱导干细胞将成为傻瓜版或平民版。这一技术将给许多渴望开展诱导干细胞研究,但又缺乏现代分子生物学技术的许多普通实验室提供了方便。你只要有细胞培养条件,就可以开展诱导干细胞研究。如果你没有看到这一点,那么我真的很无奈。相信有一些快手已经着手申请2014年的各类研究经费,向这个诱人的技术进军了。
按照《自然》的说法(可能更真实),晴子小妹妹在哈佛的老板实验室工作期间,看到大家都忙着从动物身体内纯化干细胞,当她注意到这些细胞经过狭窄的毛细管后,细胞个头变小,和干细胞更接近。于是她觉得是应激因素导致成熟干细胞转化,而不是真正的体内干细胞。其实对于体内是否真的存在干细胞,有不少人目前并不认可。这个观点真好可以支持这个观点。
《2008年,日本的RIKEN中心的晴子教授尝试动物细胞是否也和植物细胞一样,遭受到应激环境后可以变成幼稚细胞。于是她开展了各种应激因素对这种可能效应的尝试,先后用热处理、物理压迫和限制能量等等多种方法。结果发现,有一些应激因素确实可以让这些细胞变成幼稚细胞,其中最有效的方法是酸性稍弱于醋的溶液中处理25分钟,然后返回正常培养条件。只需要一周后,大约20%的细胞存活下来(80%的细胞死掉了),其中30%的细胞变成诱导多潜能干细胞(总比例是6%,比经典的1%诱导率高5倍,时间也减少了几倍,工作效率估计是30-50倍)。这些细胞具备分化为各种细胞类型的能力,如果环境合适,这些细胞可以成长为胚胎(新的克隆技术)。
日本理化学研究所RIKEN创立于1917年,是日本最大的综合性研究所,坐落在紧邻东京的小城和光市。RIKEN是日本唯一的自然科学研究所,其研究领域包括物理、化学、生物学、工学、医学、生命科学、材料科学、信息科学等,从基础研究到应用开发十分广泛。RIKEN有大约3000 名研究人员,每年的预算约62亿人民币,大部分研究经费来自政府。
该课题组将这种现象命名为环境诱导获得性多能性(STAP)。STAP细胞具有许多胚胎干细胞的特征,开始时这些生长和分裂都不理想,只能存活大约2周。经过技术改进,这些细胞可以永久保存,无限分化。
虽然这些研究大部分都采用新生小鼠的白细胞,但他们也证明这一技术同样适合于脑、皮肤、肌肉等细胞类型。晴子说,使用成年小鼠的细胞也可以产生STAP细胞,但效率会随着动物年龄的增加而降低。
这一技术无疑将会引起生物学领域的极大关注,不仅再生医学和干细胞领域,将有许多人沿着这个思路寻找更好的更奇妙的诱导方法,过去我们曾经设想高压氧或许可以诱导神经干细胞再生,但是就觉得这个思路太离谱,后来就放弃了。其他如环境适应、应激生物学也会对这个现象有兴趣。细胞重新编程只是一个生物学现象,对理解机体适应机制将提供一种研究模式。重新编程和肿瘤干细胞也可能存在一定关联,因此会有一些肿瘤学研究者跟进这个研究。其实生物体本身就具有必然的再生能力,生育就是典型的再生现象,而这种再生能力简直就是自然过程。也就是说,再生是生物的必然,通过复杂的操作只是因为我们不了解再生的细节,也许所谓的应激处理也是多余,更简单的再生诱导就是生理环境的特殊组合。