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化学重编程诱导全能性干细胞在胚胎发育研究中的创新应用2025-04-24 08:58:17

通过化学重编程可以建立具备全能性特征的新型干细胞,已经被应用于胚胎发育、嵌合动物等研究中。谱系重编程指将成熟体细胞转分化为其他类型的功能细胞或祖细胞,化学小分子可以诱导体细胞直接转分化产生神经细胞、感光细胞、心肌细胞、胰腺β细胞、肝脏细胞等不同的细胞类型,并实现了利用化学小分子在成年小鼠大脑中将体细胞原位转变为神经元和诱导视神经轴突再生的体内化学重编程,体现了化学重编程方法应用于体内重编程的可行性。

如何诱导获得功能成熟的细胞并在体外保持其功能性是再生医学领域长期以来的关键难题,化学小分子组合可以实现人肝细胞功能在体外的长期维持,保持与体内肝脏相似水平的药物代谢能力,同时可以支持乙肝病毒完整的复制周期,在药物研发方面具有重要的应用价值。通过一组调控表观遗传学状态的小分子,本团队建立了具有损伤再生特征的新型类器官,能够在小鼠体内促进组织的损伤修复,揭示了基于化学小分子的表观遗传调控在器官再生中的重要作用。如何基于这些发现,系统性地建立化学重编程促进人体内不同组织器官再生的方法,是未来化学重编程体内应用的关键突破方向。
 
人体细胞化学重编程技术开辟了人多能干细胞制备的新途径,为细胞命运和可塑性调控提供了新的视角,在近两年内取得了显著的进展。通过特定的化学小分子组合,人类体细胞通过分步、可控的方式重编程为多能干细胞,化学重编程的效率、速度和适用性都在近期的研究进展中获得了显著提升。化学重编程通过改变表观遗传学景观,擦除体细胞性质,并诱导产生高可塑性中间状态细胞,最终建立多能性网络。这些独特的分子机制揭示了细胞命运调控的新规律,为深入理解细胞可塑性和再生潜力提供了新的平台。化学重编程技术制备的人CiPS细胞已经在临床应用上实现了治愈重大疾病的初步成功,有望成为高效制备各种功能细胞的通用底层技术,为细胞治疗的广泛应用开辟一条新的理想途径。
 
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.