執著引領干細胞技術新航程

運怡冰

《西游記》中“齊天大圣”孫悟空的百變神功令人驚嘆。每當危急時刻，他總是能拔下幾根毛發再生無數同樣神通廣大的孫悟空。孫悟空的拔毛再生可以實現嗎？廣東省中醫院再生醫學和轉化醫學中心教授林同香肯定地說：“是的，古人的夢想，我們現在完全有能力將其變成現實。”

追溯生命起源，可以發現，生命起始于性細胞融合，由此產生的受精卵及其早期胚胎是全能干細胞。幾天后，細胞分裂分化形成了囊胚，其中含有萬能干細胞。此后進一步分化，出現多能干細胞、寡能干細胞、單能干細胞等。繼續分化，最終形成各種各樣特定成體細胞類型，構成了不同的人體器官。正常發育分化過程，不可能逆轉方向。

“如果能從成體細胞逆向重編程，誘導干細胞，那么就可以實現再造人體，真正實現孫悟空拔毛再生的神話。”這正是神話傳說拔毛再生成為生物科學現實的關鍵問題。

當然，實現體外再生并不是能夠簡單完成的，它需要具備兩大基本條件：①體外自我復制干細胞；②體外誘導干細胞，逆轉成體細胞分化方向，重編程成為全能干細胞。其中，1981年小鼠胚胎干細胞體外培養的成功和1998年人類胚胎干細胞培養的成功為第一個條件提供了基礎。但那時還無法實現更為關鍵的逆向重編程誘導干細胞。

2004年底，林同香在美國加州大學圣地亞哥國際著名干細胞專家Yang Xu教授實驗室，首次發現p53及其相關基因調控系統，可以使小鼠胚胎干細胞（萬能干細胞）發育分化過程發生逆轉，被稱為“Stem Cell Switch，干細胞開關”。作為第一作者，林同香發表了一篇研究報告（Nature Cell Biology，2005，7：165-171），從理論上提示，成體細胞逆向誘導干細胞的可能性。這一發現，正好促成了成體細胞體外逆向重編程誘導干細胞的實現，完成了實現體外再生的第二個條件。

2006年，Takahashi和Yamanaka通過超表達維持胚胎干細胞屬性的4個基因，獲得誘導萬能干細胞（簡稱iPSC），而林同香的研究成果正好被該研究論文引用為關鍵機理之一。

2009年，5個研究小組進一步證實，相同的機理也是最重要的體外人工誘導萬能干細胞（iPSC）的關鍵因子（Nature，2009，第460卷7259期上同時5篇研究論文和1篇評論）。此外，中外科學家的多項研究發現，p53基因的缺失可以使誘導多能干細胞的誘導效率提高200倍以上，并且可以代替至少2個因子以上。由于人類的iPSC技術與小鼠的iPSC技術相同，因此也間接證明人類的iPSC具有全能性，因此孫悟空拔毛再造能夠獲得成功。

干細胞的無限再生能力，為研究人類嚴重疾病和解析生命之謎，提供了重要工具，同時也為治療人類相關嚴重疾病提供了新的治療途徑。考慮到誘導干細胞與人類癌癥發生的相似性，避免腫瘤發生成為關鍵議題。林同香目前著重研究安全、高效、可控、低成本的干細胞技術，用于藥物篩選、移植治療，闡明生命之謎。

回國后，林同香謝絕一切非學術活動，一心一意開展新的科研攻關。如今，林同香已經利用“時光倒流”的干細胞技術，實現了體外追溯最早期的疾病起始，并且在培養皿上再現正常發育和疾病發展的過程。另外，他們可以將老人的少量身體細胞誘導回到生命最早期的胚胎干細胞狀態，用于基礎和應用研究，如疾病的發生發展、藥物篩選和干細胞治療。

中醫藥是歷經千年的中華瑰寶，卻由于與人體本身兩者都是復雜系統極難研究，造成一些中醫藥機理成為千年未解之謎。針對此，林同香在廣東中醫藥大學通過提取帕金森病人皮膚成纖維細胞，誘導獲得iPSC，定向分化神經干細胞，最后分化與帕金森病緊密相關的多巴胺能神經元，建立了帕金森病人的干細胞研究系統，包括誘導的萬能干細胞、神經干細胞、多巴胺神經元細胞。干細胞研究系統的建立將有助于揭開中醫藥治療神經系統等疾病的謎底。采用這個研究系統體外模擬疾病狀態，已經取得疾病發生發展、藥物篩選和干細胞治療等系列理論和技術的重要進展；另外，他們正在做中藥復方增效減毒的優化研究，已經獲得一些數據，將有助于提高中醫藥理論和臨床療效。

基于干細胞技術進行中醫藥機理的研究，不僅能夠充分發揮中醫藥特色與優勢，避免中醫藥存在的一些局限性，更有利于確保我國在中醫藥領域的國際優勢。