Nature：干细胞“练金术”

　　

生物通报道：来自哈佛大学哈佛干细胞研究所干细胞与再生生物学系，霍德华休斯医学院等处的研究人员第一次成功在体内将完全分化的细胞逆转为其它类型的细胞，并且这一过程不需要首先将这些细胞转换成全能干细胞。这一研究成果公布在新鲜出炉（8月28日）的《Nature》杂志上。

领导这一研究的就是著名的干细胞科学家Douglas Melton，这位哈佛干细胞学会的负责人是一位科学热情和远见的科学家，在2001年，布什总统削减国家对干细胞研究的拨款，Melton曾自己出钱继续研究。其研究小组曾经培育从糖尿病患者身上取下的皮肤细胞，并计划将这些细胞的细胞核植入摘除了细胞核的卵细胞中，从而培育出这种疾病特殊的干细胞系。

布鲁塞尔自由大学(Vrije Universiteit Brussel，VUB)的Harry Heimberg认为这项研究“是一个重要的里程碑，现在更有希望从其它β细胞获得新的β细胞，也有了更多细胞来源。”（Harry Heimberg未参与这一研究）

在这篇文章中，研究人员发现在小鼠胰腺中注入了三种转录因子混合物——这三种是Ngn3, Pdx1和Mafa，能帮助细胞变成完全成熟的β细胞。为了搞清楚胰腺分泌细胞（exocrine cells）重新编程到底需要哪种转录因子，研究小组首先用9个转录因子的几种组合进行分析——这些转录因子在胚胎胰腺的发育过程中表达。结果研究人员发现只有三种转录因子对于β细胞逆转是必需的。

在注射后三天，这些细胞逆转成了β细胞，并且研究小组成员也利用遗传血统分析（genetic lineage analysis）证实这一研究结果。这一逆转在20％的胰腺细胞中实现，在一次电话会议中，Melton表示，这个方法的成功率比重新编程构建全能干细胞（iPS）高100倍。并且这些新β细胞也能分泌出胰岛素，降低小鼠体内的血糖水平。

Melton还说，但是令人惊讶的是“这是如此容易完成，当然对于在实验室工作的研究人员来说并不简单——这个项目花费了三年时间——然而，将一个细胞类型转变成另一个细胞类型并不如你们想象的那么难。”

虽然胰腺中分泌细胞比β细胞多得多，但是也比成纤维细胞难收集得多——后者是获得iPS细胞的细胞来源。Heimberg认为，“这也就是为什么会引起大家的兴趣，去寻找是否有其它类型细胞，比那些在胰腺中获得细胞更容易收集得到，也具有更高的分化能力——就像肠干细胞，无需反分化（de-differentiated）成胚胎干细胞样的表型，就能被重新编程。”

Melton说，这项研究中值得格外注意的就是，研究人员利用的是腺病毒将转录因子传递进体内，这种病毒不会整合到宿主的DNA上，在一些临床实验中也用到过这种载体（iPS细胞到目前为止都是用的逆转录病毒），而且，用于重新编程分泌细胞的基因也不是致癌基因——不同于iPS实验。“我认为这种方法有更广泛的用途”，“这也是（与体细胞核移植，iPS细胞方法）平行的一种再生医学获得细胞的方法。”

（生物通：张迪）

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Douglas Melton

53岁的Douglas Melton属于当今世界上既有远见又掌握科技的人，作为哈佛干细胞学会的负责人，他一直是该领域的斗士。当2001年，布什总统削减国家对干细胞研究的拨款，Melton自己出钱继续研究，他拥有科学家的热情、能力、见识和同情心，他知道真正的人性在于解除人类的痛苦，在这一点上不能向政治和意识形态妥协。
"As co-director of the Harvard Stem Cell Institute, he is motivated to fulfill the promise of embryonic stem cells by his son, who suffers from diabetes."-Michael J. Fox

原文摘要：

Nature advance online publication 27 August 2008 |
doi:10.1038/nature07314; Received 26 June 2008
In vivo reprogramming of adult pancreatic exocrine cells to β-cells
[Abstract]