科技前沿|清华“神奇药水”登Nature：不靠精子卵子就能创造生命了？
不靠生殖细胞就创造生命 ， 一直是生物学追求的目标之一 。
现在 ， 清华大学在该领域一项突破性成果登上Nature：
团队首次发现一种“神奇药水” ， 能把小鼠细胞重编程为一种全能干细胞 。
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全能干细胞具有无限分化潜力 ， 可以培养出任意一种器官或组织细胞 。
也就是不需要精子和卵子也能够独立形成生命 。
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清华大学药学院将这一成果评价为“标志着全新的生命创造研究领域” 。
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从数千种化学药物中筛选出3种
要理解这项研究的突破之处在哪 ， 需要先了解一下干细胞 。
全能干细胞 （totipotent stem cell）如受精卵和未分化的胚胎 ， 可以被视作生命的起点 ， 拥有无限分化潜能 ， 可分化成所有的组织和器官 。
而全能干细胞一旦继续分化 ， 就会失去一部分潜能变成多能干细胞 （pluripotent stem cell） ， 无法再发育成完整个体 。
多能干细胞再分化下去可成为专能干细胞 （multipotent stem cell） ， 直到分化成各类组织和器官细胞 ， 失去继续分化的能力 。
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【科技前沿|清华“神奇药水”登Nature：不靠精子卵子就能创造生命了？】2006年 ， 日本学者山中伸弥把小鼠皮肤细胞逆转成多能干细胞 ， 并因此获得2012年的诺贝尔奖 。
这项成果属于从0到1的突破 ， 但还存在两个问题 ， 限制了研究向应用的转化 。
一个是多能干细胞仅具备部分潜能 ， 无法像全能干细胞一样发育成完整的生物个体 。
另一个是早期使用基因重编程技术 ， 是通过病毒载体把4种转录因子转入小鼠细胞中 。
不过后来很快发现 ， 病毒载体会将外源性基因整合到宿主基因组里 ， 带来很高的致癌风险 。
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山中伸弥之后 ， 安全性更高的化学重编程技术被认为更具有临床应用价值 。
清华团队这次研究 ， 便是首次通过化学重编程 ， 用小分子药物组合诱导生成了全能干细胞 。
他们历时6年 ， 从数千种化学药物中筛选出3种小分子试剂：TTNPB、1-Azakenpaullone和WS6 。
按其首字母将这三种药物合成的“神器药水”命名为“TAW鸡尾酒” 。
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这三种药物单独都能调节特定细胞的命运 ， 如TTNPB是一种维生素甲酸受体激动剂 ， 1-Azakenpaullone是糖原合成酶激酶-3β的抑制剂 ， WS6则是β细胞诱导增殖剂 。
但三种药物的组合能诱导全能干细胞的联合作用还是首次被发现 。
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团队对经TAW诱导后的细胞分别在转录组、表观组和代谢组水平上做了严格测试 ， 证实其与小鼠2细胞胚胎阶段的细胞相似 。
其中数百个在全能干细胞中常见的基因被开启 ， 同时多能干细胞相关的基因在TAW诱导的细胞中处于沉默状态 。
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在将TAW诱导的细胞注射到小鼠早期胚胎的实验中 ， 也验证了其在体内分化成胚内和胚外谱系 ， 具备发育成胎儿和卵黄囊、胎盘的潜力 。
与之相比 ， 此前研究中的多能干细胞只能发育成胎儿 。
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