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小分子诱导多能干细胞在再生医学中的转化潜力2025-04-23 08:25:30

iPS细胞的出现解决了多能干细胞来源的瓶颈问题,打破了基于胚胎建系的伦理限制,也为利用自体细胞治疗重大疾病提供了新的方法,是再生医学领域的里程碑式工作,大大加速了干细胞临床应用的进程。通过SCNT和iPS技术等方式实现体细胞重编程,证明了细胞分化可以被逆转,为操纵细胞命运以产生各种所需细胞类型的尝试提供了理论依据,对再生医学领域产生了革命性的影响。John Gurdon与Shinya Yamanaka因此共享了2012年诺贝尔生理学或医学奖。

目前,通过iPS技术制备的功能细胞开展细胞治疗的临床研究逐年增加,但尚未在临床上实现治愈重大疾病的突破。此外,通过转基因过表达途径制备的iPS细胞存在潜在的安全性风险,在精准控制转基因重编程的程度和效果方面也面临挑战。相比之下,如小分子化合物之类的外部刺激可以通过调节细胞信号通路和表观遗传修饰实现对细胞命运精确、可控的调节。这种方法在作用方式上类似于细胞在自然发育过程中对发育信号或环境刺激的响应,为细胞重编程提供了更理想的策略。
 
先前的工作发现了多种小分子可以促进转录因子过表达介导的细胞重编程,提示了化学小分子在细胞命运调控方面的重要作用,但如何用小分子处理实现对转录因子过表达的完全替代是最大的挑战。2013年,本团队成功建立了体细胞化学重编程技术,用特定的化学小分子组合处理即可将小鼠成纤维细胞诱导成为具有与胚胎干细胞类似特征的化学诱导多能干细胞,而无需任何外源基因的过表达;人体细胞化学重编程也在2022年成功实现。化学小分子具有高度的时空和剂量可控性,易于标准化和规模化制备,且不整合到基因组,这些优势使人体细胞化学重编程突破了传统iPS技术所面临的限制,具有广阔的临床应用前景。
 
出自《化学重编程诱导人多能干细胞研究进展》作者:成林,邓宏魁.