什么是朋友？
朋友就是一起承受不確定的人。
背景介紹：中國科協(xié)生命科學(xué)學(xué)會聯(lián)合體秉承公平、公正、公開的原則組織開展2015年度“中國生命科學(xué)領(lǐng)域十大進展”的評審工作，參選項目主要是2015年度在國內(nèi)或以國內(nèi)工作為主完成并公開發(fā)表的研究成果。最終入選的十項成果不僅代表了中國生命科學(xué)領(lǐng)域在2015年取得的重大進展， 也是世界生命科學(xué)領(lǐng)域的重要成果。
鄧宏魁教授研究團隊獲獎項目：化學(xué)重編程中間狀態(tài)的鑒定和化學(xué)重編程新體系的建立。
從古至今人類都有關(guān)于再生、克隆的夢想。低等動物有非常強大的再生能力。但我們更感興趣的是人的組織細胞。我們?nèi)梭w內(nèi)有10個14次方的細胞，超過200多種細胞類型。在細胞的進化中，人的肝臟細胞每天都可以再生，可以持續(xù)3萬年。
人的細胞發(fā)育都是從一個細胞來的，受精卵發(fā)育成各種不同的功能細胞。大家感興趣的一個核心的科學(xué)問題是，是否可以逆轉(zhuǎn)發(fā)育的時鐘，得到生命早期的種子細胞，得到再生的功能細胞。
1981，小鼠的多潛能胚胎干細胞系首次建立
1981年，英國科學(xué)家在體外培育出小鼠的多潛能干細胞，并于2007年拿到諾貝爾獎。這個細胞可以在體外培養(yǎng)30年，具有無限的增殖能力與發(fā)育潛能。
1998，人類胚胎干細胞系首次建立
美國科學(xué)家湯普森建立了人的第一株胚胎干細胞系。我們可以將人的胚胎干細胞作為種子細胞，在體內(nèi)或體外制備各種各樣的細胞、組織、器官，這個研究當(dāng)時在國際上是一個特別大的突破。但是美國政府在2011年停止資助這方面的研究，因為這項研究涉及很嚴(yán)重的倫理問題。
有沒有更簡單、更好的途徑能在體外獲得和制備這種多潛能干細胞呢？
1962年，英國的科學(xué)家約翰·伯特蘭·格登首次證明了我們體內(nèi)所有細胞都具有全能性。把體細胞的細胞核移植到卵子細胞里，可以發(fā)生重編程。當(dāng)時的實驗是一只克隆蛙。1996年高等動物也可以實現(xiàn)體細胞的核移植，最有名的是克隆羊多利。
這些研究證明體細胞的細胞核是具有全能性的，是有可能逆轉(zhuǎn)回去的。
在核移植過程中，什么樣的物質(zhì)可以決定并改變細胞命運？
發(fā)育生物學(xué)里有關(guān)于轉(zhuǎn)錄因子控制細胞發(fā)育的研究。把Master基因轉(zhuǎn)到其他類型的細胞里，就可以變成跳動的成肌細胞?；蛘咴趧游锬Ｐ屠锩嫦蛘吒淖兡骋粋€基因，會長出多一對翅膀或者多一個眼睛。所以說，我們體內(nèi)有這種可以改變細胞命運的基因。
十年前，日本科學(xué)家做了一個大膽的工作，用了四個重編程基因，通過病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式轉(zhuǎn)到小鼠胚胎細胞里面，制備出來這種誘導(dǎo)多潛能干細胞。這是一項里程碑式的工作，這位日本科學(xué)家后來獲得了諾貝爾獎。
這個技術(shù)在過去十年里對整個再生醫(yī)學(xué)起到非常大的推動作用，全世界成千上萬的實驗室用病人的體細胞做為IPS細胞并分化為各種不同的功能細胞。我們可以將它們用來研究疾病模型、藥物開發(fā)以及針對病人的治療。在未來5至10年內(nèi)，我們也許就會在新聞里聽到這種技術(shù)成為解決重大疾病的革命性手段。
過去10年里我們一直在思索，不用病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)的方式，不用轉(zhuǎn)錄因子，有沒有更先進或者更好的一個新的根本性的途徑來改變細胞命運。
2013年，我們發(fā)表了一個工作，建立一個全新的重編程途徑——化學(xué)小分子重編程。通過簡單的化學(xué)小分子的處理，可以把小鼠的皮膚細胞重編程為多潛能干細胞。我們將這個細胞打到小鼠的早期胚胎里，就可以培養(yǎng)出活的小鼠出來。
生命現(xiàn)象的本質(zhì)其實是化學(xué)，最有效改變的還是化學(xué)小分子。當(dāng)時我們怎么做的呢？我們用化學(xué)小分子進行高分量篩選，誘導(dǎo)獲得多潛能性的全新路徑。利用這個方法，比如我在美國去看到一個老鼠，我對它非常有興趣，那么我在它身上取一點毛發(fā)或者細胞帶到國內(nèi)來，我就可以在國內(nèi)克隆出這只老鼠。
近兩年，我們不斷將這項工作推進，將整個化學(xué)小分子重編程誘導(dǎo)的過程做了很詳細的描述。這項工作的意義就是，我們發(fā)現(xiàn)化學(xué)小分子重編程途徑和以前的轉(zhuǎn)基因途徑途徑?；瘜W(xué)小分子重編程途徑的優(yōu)點是：時間縮短、效率提高、操作簡單、性價比高、更為安全、可以精密調(diào)控。
這個新途徑使我們對細胞有了新的認(rèn)識。細胞發(fā)育過程具有可逆性，是可以受到轉(zhuǎn)錄因子和小分子調(diào)控的，改變了細胞的狀態(tài)，從而改變了細胞命運?，F(xiàn)在理論上可以實現(xiàn)任何一種細胞在類型或功能上的功能轉(zhuǎn)化。
這項技術(shù)對再生醫(yī)學(xué)研究有什么用？
日本用IPS細胞治療眼睛的黃斑病變。治療流程是：病人皮膚細胞轉(zhuǎn)化成iPSC細胞→iPSC誘導(dǎo)成視網(wǎng)膜色素上皮→培養(yǎng)成可供移栽的薄層→替換受損的視網(wǎng)膜。
利用IPS技術(shù)治療糖尿病。糖尿病是世界上三大疾病之一，中國現(xiàn)在超過1億人有糖尿病，占全世界糖尿病人數(shù)的1/4。 糖尿病主要靠胰島素治療，胰島素注射不能逆轉(zhuǎn)糖尿病發(fā)生的過程，但是利用IPS技術(shù)，可以逆轉(zhuǎn)糖尿病發(fā)生。加拿大科學(xué)家將捐獻者的胰島細胞移植給病人，2006以來全世界共進行了500多例這樣的手術(shù)，病人接受胰島移植以后可以3年以上不使用胰島素。
在體外能不能利用IPS技術(shù)獲得胰島細胞用于治療？將獲得的這個細胞移植到病人體內(nèi)后，它在體內(nèi)能不能發(fā)揮作用？早在 2005年，就建立模擬體內(nèi)發(fā)有的分化策略，在未來的兩年，應(yīng)該可以做到人的臨床實驗。
20年前，我在美國做實驗的時候，發(fā)現(xiàn)病毒入侵的受體，再后來發(fā)現(xiàn)1%的白人沒有這個受體，也不會被艾滋病人感染。有一個特別有名的例子，一個得了白血病的德國人進行了骨髓移植，他移植的來源是沒有這個受體的白人，最終，他體內(nèi)現(xiàn)在檢測不到艾滋病。也許將來在某種意義上可以做到功能性治愈艾滋病。
細胞水平發(fā)展到器官水平？
現(xiàn)在做的最好的是日本的實驗室，他們在動物體外利用IPS技術(shù)做出軟骨，再移植進體重近30公斤的迷你豬身上，實驗發(fā)現(xiàn)移植軟骨發(fā)揮了作用，可以支撐迷你豬身體的重量。
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根據(jù)鄧宏魁的演講整理而成
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