中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊  國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》（自然-通訊）倫敦時間5月3日在線發(fā)表中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院裴端卿和舒曉東團(tuán)隊(duì)關(guān)于調(diào)控人胚胎干細(xì)胞向肝系細(xì)胞分化的機(jī)理研究。該成果為多能干細(xì)胞分化提供細(xì)胞生物學(xué)的機(jī)理，為解決干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)運(yùn)用中打開一扇新門窗，為統(tǒng)一體細(xì)胞重編程與干細(xì)胞分化這二個過去認(rèn)為不同的機(jī)理體系邁出一大步，而統(tǒng)一細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控也將奠定干細(xì)胞研究理論體系建立。

　　歷時多年的系統(tǒng)研究 

　　如何大量獲得具有特定功能的細(xì)胞如神經(jīng)元、肝臟細(xì)胞及胰腺β細(xì)胞等是當(dāng)前再生醫(yī)學(xué)研究的重要課題之一，因?yàn)樗鼈兪羌?xì)胞移植及體外人類器官構(gòu)建的基礎(chǔ)?？蒲腥藛T結(jié)合體細(xì)胞重編程、定向分化或是轉(zhuǎn)分化技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)能夠獲得多種功能性細(xì)胞，但是，不同方法誘導(dǎo)效率不一，所獲得的產(chǎn)物細(xì)胞的體內(nèi)安全性、有效性不易評估。早在2010年，裴端卿團(tuán)隊(duì)在研究中發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞“逆轉(zhuǎn)”過程是由間充質(zhì)細(xì)胞狀態(tài)轉(zhuǎn)變到上皮細(xì)胞狀態(tài)來驅(qū)動的，該過程被稱為“MET”。隨后，科研人員通過優(yōu)化轉(zhuǎn)化因子導(dǎo)入的順序，發(fā)現(xiàn)在間充質(zhì)轉(zhuǎn)變到上皮細(xì)胞狀態(tài)前還存在一個“上皮向間充質(zhì)細(xì)胞”狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程（該過程被稱為“EMT”），并證明這樣的多次轉(zhuǎn)換有利于提高重編程效率。這一發(fā)現(xiàn)與中國傳統(tǒng)陰陽太極理念較一致，科研人員進(jìn)一步推論，間充質(zhì)細(xì)胞狀態(tài)與上皮細(xì)胞狀態(tài)之間的多次相互轉(zhuǎn)換機(jī)理具有一定的普遍性，可能在其它類型的細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)換過程中也有重要作用。為此，課題組對體細(xì)胞重編程的逆過程---多能干細(xì)胞的定向分化過程，進(jìn)行了系統(tǒng)分析，重點(diǎn)評估EMT/MET過程在肝系分化過程中的作用。

　　肝臟細(xì)胞分化的關(guān)鍵點(diǎn) 

　　成熟肝臟細(xì)胞是典型的上皮細(xì)胞，可由其同屬上皮細(xì)胞的人胚胎干細(xì)胞通過體外定向分化而獲得。在上述研究中，科研人員發(fā)現(xiàn)這兩種上皮細(xì)胞之間的命運(yùn)轉(zhuǎn)換需要經(jīng)過一個間充質(zhì)狀態(tài)的中間階段。在胚胎干細(xì)胞分化為定型內(nèi)胚層階段發(fā)生了EMT過程，而隨后進(jìn)一步的肝系分化成熟過程伴隨著MET過程。

　　科研人員運(yùn)用單細(xì)胞分析、CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因修飾等技術(shù)，初步闡明了調(diào)控上述細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)換的分子機(jī)制：Activin A誘導(dǎo)人胚胎干細(xì)胞分泌EMT的誘導(dǎo)信號TGF-β，后者激活EMT轉(zhuǎn)錄因子SNAI1，從而激活胚胎干細(xì)胞的肝系分化過程。

　　EMT/MET調(diào)控重編程及分化過程中細(xì)胞命運(yùn)轉(zhuǎn)換的發(fā)現(xiàn)，為獲得特定的功能性細(xì)胞提供了一個理論性框架，有望通過對EMT/MET過程的分析和調(diào)控，高效、同步地獲得特定功能的細(xì)胞，同時，降低分化程度不足導(dǎo)致的潛在安全隱患（如成瘤性等），從而滿足再生醫(yī)學(xué)研究對細(xì)胞的需求。

　　該研究得到了國家自然科學(xué)基金、國家重大科學(xué)研究計(jì)劃、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)及廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目等經(jīng)費(fèi)資助。

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