著名华人学者Nature子刊解析重编程关键机制

　　

生物通报道：干细胞能够分化成为机体内任何类型的细胞，既是研究人体早期发育的理想工具，也是细胞治疗的宝贵资源。正因如此，体细胞重编程成为了近十年来最受瞩目的生物学技术之一。

日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）开发的诱导多能干细胞技术（iPS），可以将成熟体细胞重编程为多能细胞（iPSC），使其回到类似干细胞的状态，重新获得强大的分化能力。这一技术在疾病模拟、药物筛选和细胞治疗中有着巨大的应用前景，被人们视为细胞疗法的新希望。

成功生成iPS细胞需要经过很大的代谢转变，从线粒体氧化磷酸化变为糖酵解。不过人们对这种代谢重编程的机制还知之甚少。Gladstone研究所著名华人科学家丁胜（Sheng Ding）领导研究团队经过深入研究，揭示了自噬在代谢重编程中起到了重要作用。这一成果发表在十月二十六日的Nature Cell Biology杂志上。

丁胜博士是干细胞领域的知名学者，早年毕业于北京大学。他在合成化学、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”。（延伸阅读：著名华人学者Nature子刊公布重编程秘方）

自噬是一种进化保守的生物分解过程。在营养物质非常匮乏的情况下，细胞可以通过自噬降解自身组分，帮助自己渡过难关。研究人员发现，不依赖Atg5的自噬介导了iPS重编程中的线粒体清除（mitochondrial clearance）。线粒体清除是细胞发生代谢转变的一个典型事件。

研究显示，阻断不依赖Atg5的自噬（而不是标准自噬），能够抑制线粒体清除，进而阻碍iPS细胞的诱导。进一步研究表明，AMPK似乎位于这一自噬通路的上游。用小分子靶标AMPK可以在代谢重编程过程中对线粒体清除进行调控。

这项研究指出，不依赖Atg5的自噬对于多能性的建立至关重要。此外，iPS细胞生成和肿瘤发生共享了类似的代谢转变。

 

生物通编辑：叶予

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