不用生殖细胞也能繁衍生命吗?丁胜团队新发现(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】2007年,日本的高桥一俊团队采用Oct3/4、Sox2、Klf4和c-Myc四个基因诱导成人真皮成纤维细胞产生了人诱导多潜能干细胞。人诱导多潜能干细胞在形态、增殖、
2007年,日本的高桥一俊团队采用Oct3/4、Sox2、Klf4和c-Myc四个基因诱导成人真皮成纤维细胞产生了人诱导多潜能干细胞。人诱导多潜能干细胞在形态、增殖、表面抗原、基因表达、多能细胞特异性基因的表观遗传状态和端粒酶活性方面与人类胚胎干细胞相似。人诱导多潜能干细胞还可以在体外和畸胎瘤中分化成三种胚层的细胞类型。
那么,丁胜团队这个新发现的具体内容是什么?和这个领域的前人工作相比,突破点在哪里?这里我们就来详细解读。
这项研究的关键在于,研究团队选择并筛选了数千个小分子,最终确定了三种小分子组合——TTNPB、1-Azakenpaullone、WS6(TAW)。TTNPB是一种维甲酸受体激动剂,是诱导细胞全能性的必要物质;1-Azakenpaullone是一种具有高度选择性的抑制剂,可以抑制TTNPB在长期培养中带来的副作用,促进全能干细胞的自我更新;WS6分子可以促进、维持全能干细胞稳定。
丁胜团队新发现的实质,是寻找到了一种逆转生命的新方法,而要理解丁胜团队新发现的突破性意义,还是让我们先从这个领域的历史讲起。
讲到这里,我们终于可以更好地理解丁胜团队这一次的工作了。
克隆羊多利的主要遗传信息来自芬兰多塞特母绵羊。从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞(一种体细胞),将其放入低浓度的营养培养液中,细胞停止分裂,进入静止状态,此细胞称为供体细胞。将一头黑面苏格兰母绵羊的未受精的卵细胞的细胞核去除,称为受体细胞。然后将先前处理过的多塞特母绵羊的乳腺细胞的细胞核提取出来,植入去除细胞核的卵细胞中,并以电流刺激进行细胞融合,形成可分化发育的胚胎。之后再将胚胎转移到另一头黑面苏格兰母绵羊的子宫内进一步分化和发育,最后分娩出多利。多利与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。
当然必须指出的是,这类研究在研究生命、治疗疾病时的重要意义是毋庸置疑的,但如果要通过这种技术来创造新生命,需要解决许多伦理和法律问题。从动物克隆的实践来看,不通过两性繁殖用克隆技术繁衍动物后代是可行的,因此,利用这种新技术在动物中创造新生命,似乎也有很大的发展和研究空间。
研究团队将这类细胞命名为化学诱导的全能干细胞(也称TAW诱导的全能干细胞,简称TAW细胞或诱导的全能干细胞)。这些细胞在转录组、表观基因组和代谢组水平上类似于小鼠从最初受精卵细胞发育成的二细胞胚胎。
20世纪60年代,英国科学家约翰·戈登在对爪蟾的研究中发明了细胞核移植技术。1997年,威尔穆特进一步采用这种技术培育出了克隆羊多利。
生殖细胞是多细胞生物体内能繁殖后代的细胞的总称,包括从原始生殖细胞直到最终已分化的生殖细胞(精子和卵细胞)。这个术语由A·恩格勒和K·普兰特尔于1897年提出,以与体细胞相区别。体细胞最终都会死亡,只有生殖细胞有延存至下代的机会。
6月21日,丁胜团队在国际学术期刊《自然》发表题为“采用特定化学鸡尾酒诱导小鼠全能干细胞”的论文。在这项研究中,丁胜团队采用三种 化 学 分 子 TTNPB、1-Azakenpaullone、WS6(TAW)组成的“鸡尾酒”药物,将小鼠多能干细胞诱导成具备转变为完整有机体潜能的全能干细胞,而且可以在实验室中保持这些诱导的细胞的全能型(胚内和胚外分化潜力)。这意味着,这类细胞既可以发育为一个完整的生命个体,也可以定向发育为各种器官和组织,如肝脏、骨骼、神经等。
然而,国际社会一直对克隆人有着严格的禁止,如果有人想用丁胜团队的新技术,在创造人类新生命方面有什么“想法”,在伦理和法律上肯定是行不通的。正如丁胜教授所说,这一发现带来的“许多可能性”科学话题将会引起争议,尤其是社会道德与伦理性的讨论。“在过去的十年里,科学界没有看到对人类胚胎研究的任何较宽松的限制。”丁胜说,他们此次的论文研究过程严格遵循了科学伦理框架。
四是寡能干细胞,与多能干细胞相似,但其分化能力有限,它们只能发育成紧密相关的细胞类型,如造血干细胞、内胚层干细胞。
我们知道,包括人在内的哺乳动物,繁衍后代都是依靠两性繁殖,由生殖细胞精子和卵子结合形成单细胞受精卵,然后是二细胞胚胎(全能干细胞),之后是4细胞、8细胞……胚胎(干细胞),再发育成内、中、外三胚层,并形成各种器官、组织、肌肉、骨骼、神经、大脑,产生一个完整的生命。
文章来源:《中国组织化学与细胞化学杂志》 网址: http://www.zgzzhxyxbhxzz.cn/zonghexinwen/2022/0630/1163.html