给你的细胞洗洗澡吧，说不定它就“返老还童”了呢！

这不是天方夜谭。在当代生物学家的实验室里，它成为了现实。

这首先要说说细胞中的明星——干细胞。如果把人类的细胞“变”回干细胞，那简直完美。因为在一定条件下，干细胞又可以分化成多种功能细胞。这意味着，细胞回到了“年轻”时候的样子，还可创造无限可能。

难怪人们说，人生若只如初见！细胞亦然。

2012年，诺贝尔生理学或医学奖得主山中伸弥就是诱导多功能干细胞（iPS cell）创始人之一。

不过，山中伸弥的研究是利用病毒载体进行逆转录，容易致癌，对于以后的临床应用有较大风险。

如何更快更好地诱导干细胞？广东科学家历经五年探索，开发了一套“魔法药水”，神奇的事情发生了……

细胞“返老还童”方法只有一个？NO！

2012年诺贝尔生理学或医学奖得主山中伸弥是诱导多功能干细胞（iPS cell）创始人之一。

2007年，他所在的研究团队通过对小鼠的实验，发现诱导人体表皮细胞，使之具有胚胎干细胞活动特征的方法。

他们用这样的方法诱导出的干细胞，可转变为心脏和神经细胞，为研究治疗多种心血管绝症提供了巨大助力。

这里再解释一下胚胎干细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。不过因为是胚胎，自然涉及到伦理。

而这一方法被业界称为“山中伸弥方法”，免除了使用人体胚胎提取干细胞的伦理道德制约，因此在全世界被广泛应用。

但刚刚已经说了，在山中伸弥的研究方法中，是利用病毒载体进行逆转录，容易致癌，对于以后的临床应用有较大风险。

后来，科学家们利用化学小分子替代山中伸弥因子诱导出了多能干细胞。但存在步骤多、时间长、效率低、机理不清楚等缺点。 （太复杂了，咱们这次暂时不讨论）

“魔法药水”来了

有没有更好的办法？

中科院广州生物医药与健康研究院裴端卿研究员领衔的科研团队经过５年的努力，开发出一套高效、简单的化学小分子诱导多能干细胞的方法， 简称为CIP（Chemical Induction of Pluripotency），即化合物诱导干细胞多能性。

该方案只需要给细胞用两种不同的“药水”依次“洗澡”，便可以将体细胞“返老还童”到干细胞的状态。

和过去的办法相比，这一方法比简单、高效，所需的初始细胞量少。更重要的是，可以实现多种体细胞类型“返老还童”，包括在体外极难培养的肝细胞。

这些神奇的“魔法药水”是如何将成体细胞诱导到胚胎发育早期的多能干细胞状态的呢？

（预警，以下有点绕……）

细胞的命运是受细胞核内部的“信息中枢”染色质的状态控制。染色质的开放（1）与关闭（0）状态总和，构成了决定细胞命运的状态。这种情况就犹如计算机二进制的“密码串”，将细胞“锁”在了特定状态。 

在成体细胞的开放染色质位点周围，有AP-1及ETS等转录因子家族成员看守着；在胚胎干细胞中，则有OCT,SOX 和KLF 等转录因子家族成员看守。看来，细胞也不自由呀！

细胞的“返老还童”就是由成体细胞看守的染色质由开放到关闭，而干细胞看守的染色质则由关闭到开放的更替过程。

研究过程中，科学家们采用药物来精细地调节细胞染色质“密码串”上的密码状态。

首先，他们采用一组药物将体细胞命运状态“解锁”，进而采用另一组药物将细胞命运驱动到多能干细胞状态，进而实现了细胞命运的“返老还童”。

注意！这儿有“两道门”

有趣的是，研究人员还发现了药物驱动细胞“返老还童”的“双解锁”现象。

这也就是说，药物先驱动细胞“解锁”到由GATA 和FOX转录因子家族成员看守的细胞染色质中间态，然后再进一步“解锁”到类似胚胎发育早期的多能干细胞态，就是要打开“两道门”的意思。

这一发现体现了药物驱动细胞“返老还童”在“解锁”程序上的特殊性和精巧性，为药物诱导细胞命运转变的应用研究提供了理论指导。

科学家还进一步对单个小分子药物“解锁”细胞染色质密码的机制进行了解密。发现关键小分子Brdu可以直接作用DNA结构本身来调节染色质密码状态，从而推动细胞的“返老还童”。

这一发现为开发更加高效、简单地用于细胞“返老还童”的小分子提供了突破口。

发现有什么用？

因为没有引入外源基因，这一方法操作简便、诱导过程条件均匀、标准化，将为干细胞应用提供安全、高效的制备干细胞的方法，具有广阔应用市场。

它也为开辟药物诱导细胞命运转变提供了新方向，将大力推动干细胞及再生医学的发展，服务于我国的医疗与卫生事业。

论文共同通讯作者为裴端卿研究员、刘晶研究员。广州生物院李东伟博士、余胜勇硕士、博士生曹尚涛为论文的共同第一作者。研究工作得到了国家重点研发项目、中科院、国家自然科学基金、广东省和广州市的经费支持。

相关成果于2018年4月5日零时在线发表在国际干细胞权威杂志Cell Stem Cell(细胞·干细胞)上。

【记者】曹斯

【通讯员】黄博纯

【校对】杨远云