不用生殖细胞也能繁衍生命?清华大学团队改写(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】现在,丁胜团队创造的全能干细胞也是在逆转生命,即把小鼠的多能干细胞逆转为全能干细胞,后者理论上既可以产生新生命个体,也能生成各种器官组织
现在,丁胜团队创造的全能干细胞也是在逆转生命,即把小鼠的多能干细胞逆转为全能干细胞,后者理论上既可以产生新生命个体,也能生成各种器官组织。
与克隆羊多利的克隆方法相比,克隆技术也可以不通过两性繁殖就繁衍生命,但是这个过程中仍然需要依赖生殖细胞卵子。而丁胜团队创造的全能干细胞,仅仅需要一种“神奇药水”就可以从多能干细胞逆转而来,不再需要生殖细胞卵子的参与。从这个意义上来讲,今后只要获得某一物种的多能干细胞或成体细胞即可创造新生命。
之后,研究团队在体外测试了TAW细胞的分化潜力,并将其注射到小鼠早期胚胎中以观察其体内的分化潜力。结果显示,这些细胞不仅在培养皿中表现出具备真正的全能干细胞的特点,而且在体内还能分化成胚内和胚外谱系,具备发育成胎儿和周围卵黄囊和胎盘的潜力,这是普通全能干细胞的典型特征。
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?我们邀请知名科普作者张田勘就相关问题做详细解读。
就如清华大学官网形容的那样:“在未来,不止像小说中孙悟空身上的毫毛,动物身上的血液、皮肤等任何一处体细胞,都能通过重新编程为多能干细胞,进而‘用药'后成为能够独立形成生命的全能干细胞。”这里我们也要看到,按目前丁胜团队提供的技术,拔下的汗毛的毛囊中需要有多能干细胞,而且需要通过TAW鸡尾酒诱导发育成全能干细胞,再由全能干细胞发育为生命个体。
来源:北京日报客户端 | 记者 王鸿良
更重要的是,丁胜团队获得的是诱导的全能干细胞,是干细胞中的最高级,既可能孕育成生命个体,更可能分化和发育成各种组织器官;日本研究人员和邓宏魁团队获得的是诱导的多潜能干细胞,是次一级干细胞,可以发育成各种组织器官,理论上也可以孕育出个体生命,但比全能干细胞孕育成生命个体的可能性逊色一些。
图片来源:视觉中国
日本的山中伸弥因为发现了诱导的多潜能干细胞而与英国的约翰·戈登共同获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。
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。
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。
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。
2022年4月13日,邓宏魁研究团队在《自然》杂志发表研究论文,证明利用化学诱导可将人类成体细胞诱导为多潜能干细胞。
这一研究的意义在于,一是对生命的起源和过程有新的认知,生命个体可以不从生殖细胞开始,而是通过把多能干细胞逆转或培育为全能干细胞来孕育生命。
五是单能干细胞,是分化最有限的干细胞,如肌肉干细胞,它们只能分化成肌肉细胞类型。
根据功能标准,干细胞可分为5类。
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。
这里我们必须来解释一些概念。所谓干细胞(stem cell)的“干”,意为“茎干”、“起源”,简单来讲,干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞,是能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。
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。
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。
文章来源:《中国组织化学与细胞化学杂志》 网址: http://www.zgzzhxyxbhxzz.cn/zonghexinwen/2022/0630/1164.html