化学重编程:通向下一代再生医学之路 | 邓宏魁教授做客第十期《协和博新论坛》
发布日期:2023年07月10日

重大疾病共性机制研究全国重点实验室已正式获得批复。根据整体规划与安排,重点室将根据实验室研究方向,开展系列学术报告会,邀请业内已取得辉煌成就的专家学者讲解相关科技领域前沿。2023年7月4日,第十期《协和博新论坛》在可胜大楼八楼西报告厅圆满举办。北京大学博雅讲席教授邓宏魁应全重室主任刘德培院士诚挚邀请,为师生们带来了题为“化学重编程:通向下一代再生医学之路”的精彩学术报告。本次论坛由基础所(院)所院长程涛教授主持,基础所(院)领导出席论坛,基础所、协和医院、苏州系统医学研究所500余位教职工学生现场及线上参会。

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2021年《Science》发布世界最前沿125个问题,其中“人体组织或器官可以完全再生么?”引起极大关注。人类随着发育,细胞逐渐特化,而低等动物再生过程存在天然的、适应性的细胞命运重编程过程。邓宏魁教授在报告中介绍其团队基于细胞可塑性,建立了突破遗传的化学重编程技术体系。化学重编程易于穿透细胞且处理可逆、易于标准化、不整合到基因、易于多靶点同时调控、时间可控和可精确调控。化学诱导多潜能干细胞(CiPS)技术利用单基因Oct4与小分子组合VC6T诱导多潜能干细胞,其中小分子组合VC6TF可替代Yamanaka四因子,DZNep激活Oct4的表达,促进重编程。CiPS不同于转基因重编程,历经全新的分子途径,更安全有效。

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邓教授团队随后利用人体细胞,发现人体细胞具有更加稳定的表观遗传修饰状态和更低的可塑性,重编程难度更大。但低等动物去分化过程为体外克服重编程障碍提供了思路。化学小分子诱导人体细胞重编程为多潜能干细胞(hCiPS细胞)所经历阶段中,中间可塑性状态表现出细胞去分化特征。至此,化学重编程技术的独特优势显现:激活再生潜能。与传统编程技术不同,化学重编程过程中存在高度可塑性的中间态,类似于低等动物的损伤再生过程。此外研究发现JNK抑制剂JNKIN8对中间阶段诱导获得再生特性至关重要。化学重编程更加安全简单,无需进行转基因操作;易于标准化,有利于对接临床转化。

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在此研究工作基础上,邓宏魁教授团队推出诱导hCiPSCs试剂盒与方案。hCiPS技术在生物医学领域具有极广阔的应用前景。在糖尿病非人灵长类模型中证明了hCiPSCs来源的胰岛移植治疗糖尿病的安全性和有效性。

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互动环节,邓宏魁教授就Kit应用、诱导过程表观变化、筛药策略、伦理问题与师生们深入交流探讨。程涛所院长指出,邓宏魁教授的研究是基础研究与转化相结合成功范例,是将过去科幻思考转为现实的重要一步。

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最后,刘德培院士为本场活动进行总结。他指出,研究分为研究三个层次:整体-组织器官-细胞。邓宏魁教授研究可以克服传统类器官缺陷,精确激活,控制准确。他赞赏邓宏魁教授深入浅出的报告,并从重大疾病共性机制角度提出解决问题方法;强调邓宏魁教授的研究是从基础探索、临床问题、到解决问题的创新链条,是面向世界科技前沿的深入探索。

今后,重大疾病共性机制研究全国重点实验室将坚持两个转化:临床医学问题转化为科学问题,分解研究,再转化应用于临床,最终促进降低重大疾病及多病共发的发病率,提高疾病治愈率,推动疾病“促防诊控治康”水平,满足国家重大战略需求。


*本文转自中国医学科学院基础研究所/北京协和医学院基础学院官方公众号“协和基础医学”


协和博新论坛简介

《协和博新论坛》(PUMC BroadInnovation Forum)是由基础所院主办的系列学术文化讲座,以“筑根基、促创新、济民生”为主题,主要邀请多学科领域内的专家主讲。