Worcester Polytechnic Institute(伍斯特理工学院)

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美國研究人員發現了一種打開人體成纖維細胞（皮膚細胞）中的干細胞基因的新方法，從而避免了插入額外基因或利用病毒所帶來的健康風險。這一成果開辟了細胞重組的新途徑，未來通過誘使患者自身細胞修復和再生受損組織，該方法將可用於治療一系列人類疾病和創傷。

在7月21日的《克隆與干細胞》期刊的網絡版上，美國伍斯特理工學院和CellThera公司的研究人員描述了此項研究成果。研究人員表示，隻需通過操縱培養條件，他們就可獲得成纖維細胞的變化，這將有利於開發出病人特異性細胞療法。

新興的再生醫學領域初期的研究重點是多能胚胎干細胞。在多能態，已知某些基因呈活躍狀態，有助於控制干細胞。包括OCT4、SOX2和NANOG在內的這些基因在干細胞中很活躍，但干細胞一旦開始分化並沿此途徑發展成為某種特定細胞類型和組織時，這些基因就變成休眠狀態，故而這些基因被認定為多能的標志物。

雖然胚胎干細胞研究尚在不斷產生更多重要的知識，但被稱為誘導多能干細胞（iPS）的重組細胞可用於再生組織，同時可避免使用胚胎干細胞帶來的一些問題，如倫理問題、胚胎干細胞有可能被患者免疫系統排斥的問題或是生長失控導致癌症的問題等。

2007年，日本京都大學山中伸彌團隊率先研制出iPS細胞，在人體皮膚細胞中插入了包括OCT4和SOX2在內的4個額外的干細胞基因。這些基因開始表達出能將皮膚細胞變回更加多能狀態的蛋白質。這項技術已在實驗室中被重復驗証，而且已可實現用更少的添加基因來進行重組，這曾是一個重大的科學突破。但其在人類疾病治療方面的潛力是有限的，因為將新基因插入到成體細胞，或通過病毒來攜帶這些遺傳載荷都可能引發一系列的問題。

伍斯特理工學院此次的最新研究，則是通過降低細胞暴露的大氣氧含量，及將稱為成纖維細胞生長因子（FGF2）的蛋白添加到培養基中，來打開現有的、尚處於休眠狀態的干細胞基因OCT4、SOX2和NANOG。FGF2是一種天然蛋白，對維持胚胎干細胞的多能性至關重要。

此外，該小組發現，一旦干細胞基因被激活並開始表達蛋白，這些蛋白可遷移到皮膚細胞的細胞核中，准確得就像是發生在誘導多能干細胞中。伍斯特理工學院生物學和生物技術副教授雷蒙德-佩吉認為，這是一個令人興奮的發現，將這些蛋白定位在細胞核中是重組這些細胞的第一步。

更令研究人員驚異的是，干細胞基因OCT4、SOX2和NANOG並不像推定的那樣在未經處理的皮膚細胞中是完全休眠的。事實上，這些基因會發送信息，隻不過這些信息並沒有被轉錄成可形成細胞多能性的蛋白。研究人員稱，這個事實不僅迫使他們重新思考什麼才是多能性的真正標志，而且也表明在調控干細胞基因表達的這些細胞中存在著一種天然機制，這為研究人員打開了一條研究細胞重組的全新思路。

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