研究前沿：又一颗关于细胞重编程的重磅炸弹？

     2014年1月29日，日本理化学研究所（RIKEN）发育生物学实验室的小保方晴子和同事发现，将从新生小鼠身上分离的细胞在弱酸性孵育，能够使细胞重编程为具备分化成任何细胞类型的潜能，这种现象被称之为“刺激触发的多能性获得（STAP）”。两篇研究论文发表在同天同期的《Nature》上。

    但2014年4月，日本理化所认定小保方晴子在STAP细胞论文中有篡改、捏造等学术不端行为，并于2014年7月正式撤回STAP细胞论文。2014年8月，STAP细胞的中期验证实验报告宣告失败。

    小保方的造价风波刚告一段落，南京医科大学、首都医科大学和布法罗大学（UB）发表再《PNAS》上的工作发现，仅通过操纵机械力就将体细胞重编程为类干细胞状态。通过简单的压力，将大家常用的工具细胞—Kidney 293 cells重编程为干细胞。虽然此发现比不上STAP细胞那么具有爆炸性，但是思路却高度相似。这无疑是细胞重编程领域的又一枚重磅炸弹，也引起了科学家们的广泛关注和质疑？

    这项研究中，研究团队选择了两个细胞系（包括人胚肾细胞HEK）。在柔软基质上培养两个细胞系，生成了球形的胚体（EB），让这些已分化细胞获得了类似干细胞的特性。研究人员用FRET探针对细胞内的肌动蛋白张力进行检测，发现EB细胞内的肌动蛋白张力明显更大，并且干细胞转录因子Oct4和Nanog的表达分别提高了5倍和150倍。

    在这项工作中，作者利用了两个很有意思的方法：

    （1）柔软基质：这个具体是什么样的，到底发挥了什么作用，本文是难以说清的；资深教授Frederick Sachs表示：“在组织培养中的正常细胞类型是伸展开的，有分化的内部组织，但是改变细胞的力学，可使细胞变成球形的细胞集群，它们有很多干细胞的生化标记。”

    （2）基因编码光学探针：探针测量的是肌动蛋白的机械应力，肌动蛋白是存在于所有细胞的一个主要结构蛋白。肌动蛋白参与肌肉收缩和许多细胞过程，包括细胞信号转导、细胞如何形成和它们如何移动。肌动蛋白探针为研究人员提供一种实时研究机械应力如何影响活的细胞、组织、器官和动物的方法。

    正因为两项技术的结合，极大的增加了此项研究的重复难度。作者Fanjie Meng表示他们并没有得到完全重编程的干细胞，而只是强调生物力学在细胞重编程中很重要。

    当然，这也是作者smart的地方，也规避了被强烈质疑的可能性。不过其它学者更希望知道，这些细胞是否真的具有多能性？与胚胎干细胞和iPS细胞比较结果如何？其它类型的分化细胞，比如成纤维细胞有类似的效果吗？也许，只是Oct4和Nanog基因表达发生应激反应，而并非细胞状态发生改变了呢？

    干细胞已引起医学的广泛关注，因为它们能够分化为身体各种类型的细胞，能够再生和修复受损的组织。细胞重编程给科学家们带来了广泛的应用前景，而用转录因子诱导的重编程已经被证实是存在临床风险的，所以才涌现了酸诱导的iPS、机械力诱导的重编程等。就目前的研究现状看，细胞重编程距离临床应用还有很远的路要走！