單細胞基因造出多能干細胞 有助開發(fā)疾病治療新方法

新一期《自然·通訊》雜志上發(fā)表了一項具有里程碑意義的成果：科學家利用單細胞生物的遺傳基因創(chuàng)造出一種多能干細胞，并使這些干細胞完全發(fā)育成小鼠，成功重寫了“生命劇本”。這項研究揭示了人類與單細胞生物共享一個早于動物的共同祖先，從而重新定義了人們對干細胞遺傳起源的理解，并為探索遺傳工具進化的多功能性提供了全新視角。

在這項看似科幻小說般的實驗中，包括英國倫敦瑪麗女王大學在內的國際團隊利用了一種在領鞭毛蟲中發(fā)現(xiàn)的特定基因，成功創(chuàng)建了干細胞，并進一步利用這些干細胞培育出了活生生的小鼠。領鞭毛蟲是一種與動物有親緣關系的單細胞生物，其基因組中包含類似于驅動哺乳動物干細胞多能性的Sox基因版本。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了長久以來認為關鍵基因僅在動物體內進化的觀點。

團隊指出，能夠使用源于近親的分子工具成功培育出小鼠，標志著在接近10億年的進化歷程中，某些功能展現(xiàn)出了驚人的連續(xù)性。而對于干細胞形成至關重要的基因，可能早在干細胞本身出現(xiàn)之前就已經(jīng)存在。

團隊此次嘗試將來源于領鞭毛蟲的Sox基因導入小鼠細胞中，以此替代原有的Sox2基因，成功實現(xiàn)了細胞向多能干細胞狀態(tài)的轉化。為了測試實際效果，團隊將它們注入了正在發(fā)育的小鼠胚胎內。結果顯示，這些嵌合小鼠不僅存活下來，而且展現(xiàn)出了一系列供體胚胎及實驗室誘導干細胞的特征，如黑色毛發(fā)斑點和黑色眼睛，表現(xiàn)出古老基因扮演的核心角色。

該研究的意義遠遠超出進化生物學領域，還可能開啟再生醫(yī)學的新篇章——科學家或許可以開發(fā)出更為高效的干細胞療法，改善細胞重編程技術，為治療疾病或修復受損組織開辟新途徑。

【總編輯圈點】

看到兩種老鼠的對比照片，著實讓人有汗毛倒豎的感覺。來自單細胞生物領鞭毛蟲的特定基因，在小鼠身上得到了如此明顯的表達。而且，這黑色眼睛的小鼠，是通過領鞭毛蟲的遺傳工具“構建”出來的！看似在進化樹上已經(jīng)分道揚鑣許久，但單細胞生物基因依然能與哺乳動物細胞融合，甚至在哺乳動物體內扮演核心角色。這兩只小鼠，給了我們關于生物起源的新思考，讓我們重新認識基因的延續(xù)性，也讓我們看到了干細胞療法的新可能。