來自Weizmann研究所的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，從成體細(xì)胞中除去一種蛋白質(zhì)可使得它們有效地回到干細(xì)胞樣狀態(tài)。

胚胎干細(xì)胞具有治療并治愈許多醫(yī)學(xué)疾病的巨大潛力。這也正是2012年的諾貝爾獎被授予用皮膚細(xì)胞生成誘導(dǎo)胚胎樣干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）這一研究發(fā)現(xiàn)的原因。然而這一過程一直以來都極其的緩慢且低效，生成的干細(xì)胞還不能完全用于醫(yī)學(xué)用途。

來自Weizmann研究所Yaqub Hanna博士實驗室的新研究將大大改變這種狀況：他和他的研究小組揭示出了阻止干細(xì)胞生成的“剎車”，并發(fā)現(xiàn)松開這一剎車不僅可以同步重編程過程，還可將重編程效率從目前的不到1%提高到100%。這些研究發(fā)現(xiàn)或能幫助推動生成醫(yī)用干細(xì)胞，并增進我們對于成體細(xì)胞能夠恢復(fù)原始的胚胎狀態(tài)這一神秘過程的理解。

胚胎干細(xì)胞就是指那些還沒有經(jīng)受任何“特化過程”的細(xì)胞；因此它們能夠生成身體中所有的細(xì)胞類型。這就是它們極其具有價值的地方：它們能夠用于修復(fù)受損組織，治療自身免疫性疾病，甚至用于生成移植器官。然而由于利用率和倫理關(guān)注，利用取自胚胎的干細(xì)胞尚存在問題。

2006年，日本京都大學(xué)的山中伸彌領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組發(fā)現(xiàn)有可能實現(xiàn)對成體細(xì)胞“重編程”，點燃了利用干細(xì)胞的新希望。通過將4個基因插入到成體細(xì)胞的DNA中，就生成了這些“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞”(iPSCs)。盡管這是一個重大的突破，重編程過程仍然滿是困難：它需要4周的時間；無法協(xié)調(diào)細(xì)胞之間時間同步；并且最終實際上只有不到1%的處理細(xì)胞變成了干細(xì)胞。

于是Hanna和他的研究小組提出：在大多數(shù)細(xì)胞中是什么主要障礙（或存在一些什么障礙）阻止了成功實現(xiàn)重編程？在他的博士后研究中，Hanna曾利用一些數(shù)學(xué)模型表明有一個障礙對其負(fù)責(zé)。Hanna第一個確認(rèn)了在生物學(xué)上需要試驗數(shù)據(jù)來支持模型。當(dāng)前的研究不僅提供了證據(jù)，還揭示出了這一障礙的特性，表明除去它可以顯著提高重編程。

Hanna的研究小組與Weizmann研究所以色列結(jié)構(gòu)蛋白組學(xué)中心基因組學(xué)部門的成員展開合作，側(cè)重研究了功能未知的蛋白MBD3。MBD3之所以能引起他們的關(guān)注是因為，它表達(dá)于發(fā)育每個階段身體的每一個細(xì)胞中。這相當(dāng)?shù)暮币姡阂话闱闆r下，大多數(shù)的蛋白質(zhì)類型都是在特定的時間，由特定細(xì)胞生成，且具有特定的功能。

該研究小組發(fā)現(xiàn)了這一蛋白質(zhì)普遍表達(dá)規(guī)律之外的一個例外：在受孕后的頭三天不表達(dá)。正是在這三天中受精卵開始分裂，初生胚胎還是一個最終可供給機體所有細(xì)胞類型的生長多能干細(xì)胞球。從第四天開始，分化啟動并且細(xì)胞開始喪失它們的多能狀態(tài)。就是在這時MBD3蛋白才第一次出現(xiàn)。

這一發(fā)現(xiàn)對于生成醫(yī)用iPSCs具有重大的意義。山中伸彌利用病毒插入4個基因，然而出于安全原因，重編程細(xì)胞沒有被用于患者。且這一過程只有大約0.1%較低成功率。研究人員證實，從成體細(xì)胞中除去MBD3可提高效率，加速這一過程達(dá)幾個數(shù)量級。生成干細(xì)胞所需的時間從4周縮短至8天。一個額外的收獲是，由于細(xì)胞同時經(jīng)歷重編程，科學(xué)家們現(xiàn)在能夠第一次逐步對其進行追蹤，揭示它的運作機制。Hanna指出，他的研究小組所取得的成果是基于對胚胎發(fā)育自然信號通路的研究：“從事重編程研究的科學(xué)家們可以通過更深入地了解胚胎干細(xì)胞自然生成的機制來從中受益。畢竟，自然以最有效地方式使得它們處于最健康的狀態(tài)?！?/SPAN>