據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)10月21日（北京時間）報道，美國科學(xué)家首次證實，在對成熟細(xì)胞進(jìn)行重新編程讓其回到類似胚胎狀態(tài)的“返老還童”過程中，物理特性能取代某些化合物，顯著提升這一過程的效率。新方法不僅可控性更高，副作用也更少。相關(guān)研究發(fā)表在今天出版的《自然·材料學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

　　實驗中，加州大學(xué)伯克利分校的生物工程師在10微米寬、3微米高平行溝槽的表面，對從人體皮膚和老鼠耳朵中提取出的成纖維細(xì)胞進(jìn)行重新編程。當(dāng)將這些細(xì)胞在專門用于給細(xì)胞重新編程的“雞尾酒”中培育幾周后，他們發(fā)現(xiàn)，新方法讓成纖維細(xì)胞“返老還童”的數(shù)量是在一個平滑表面培育的5倍。這一方法得到的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞能分化或發(fā)育成身體內(nèi)的任何細(xì)胞，在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重大價值。

　　英國科學(xué)家約翰·格登和日本醫(yī)學(xué)教授山中伸彌因為發(fā)現(xiàn)成熟細(xì)胞可以重新編程為未成熟的細(xì)胞，進(jìn)而發(fā)育成人體的所有組織，獲得2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。科學(xué)家們認(rèn)為，通過對人體細(xì)胞進(jìn)行重新編程，可以研究出診斷和治療疾病的新方法。

　　但目前在細(xì)胞重新編程過程中，科學(xué)家們一般會使用一個病毒或化合物，將改變基因的蛋白質(zhì)引入成熟細(xì)胞內(nèi)。該研究的主要作者、加州大學(xué)伯克利分校生物工程學(xué)研究生蒂莫西·唐寧說：“這些方法效率比較低下，且某些強(qiáng)加的遺傳或化學(xué)操控可能會產(chǎn)生無法預(yù)期的影響。比如，丙戊酸鈉能顯著改變細(xì)胞的表觀遺傳狀態(tài)，也能導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)無法預(yù)料的變化。很多人希望能另辟蹊徑，對這種重新編程過程進(jìn)行改進(jìn)。”

　　該研究的主要負(fù)責(zé)人、該校生物工程學(xué)教授李嵩（音譯）表示：“我們的研究首次證明，生物材料的物質(zhì)特性能替代某些生物化學(xué)因子；生物物理信號能變成細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)信號，誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生改變。”

　　以往，就有研究證明，物理學(xué)和力學(xué)因素會影響細(xì)胞的命運(yùn)，但其對表觀遺傳狀態(tài)和細(xì)胞重新編程有何影響并不清楚。最新研究發(fā)現(xiàn)，在做成微槽狀的生物材料上培育細(xì)胞會提升重新編程的質(zhì)量以及“返老還童”細(xì)胞的數(shù)量，效率也可與丙戊酸鈉相媲美。

　　研究人員表示，他們正在研究這一方法是否最終能在細(xì)胞的重新編程中替代丙戊酸鈉或其他化合物，以及這種生物物理因素是否有助于細(xì)胞重新編程成特定類型的細(xì)胞（例如神經(jīng)細(xì)胞等）。記者劉霞

　　總編輯圈點

　　天才的想象，還是不懈的努力？到底是什么讓平行溝槽與細(xì)胞“返老還童”，這兩件看似風(fēng)馬牛不相及的事，在科學(xué)家手中成為了不起的杰作？總之，看過這則新聞，如果不是驚訝，就應(yīng)該是嘆服。毋庸置疑，成體細(xì)胞重編為干細(xì)胞在日后的醫(yī)學(xué)發(fā)展中，將發(fā)揮難以估量的重要作用。但就目前而言，醫(yī)生和患者對它都有所顧忌——醫(yī)生發(fā)愁的是效率，患者擔(dān)心的是副作用。如今，美國科學(xué)家的研究，一箭雙雕地干掉了這兩大障礙，至少可以說是個不錯的開始。換而言之，這項諾獎離臨床推廣又近了一步。