透過「誘導體細胞培養出人類全能幹細胞」，對人類有何意義？

近日，中國科學家最新成果——透過「誘導體細胞培養出人類全能幹細胞」，榮登Nature 。這是一次重大突破，雖然可能不像山中伸彌那樣轟動，但是在業內看來，這是一次巨大進步（當然還是存在一些問題待解決）。

這裡先總結下這篇研究內容：

1，本研究將誘導多能幹細胞的時期往前推了3天左右，讓誘導多能幹細胞有更多的分化潛力。

2，本研究創新地結合了單細胞測序技術，能夠幫助找到分化潛力強的細胞，這對於我們幹細胞研究提供了新的思路。

3，本研究還存在一些不足，至於諾獎之類的就是扯淡嘍。

下面就從五個方面來和大家說說這篇長文。

01，幹細胞和乾性

人是從一顆受精卵開始起步最終發育成一個完整個體的。

這個過程，在傳統生理意義上，是不可逆的。

而這個過程，也伴隨著細胞的增殖和分化，前者就是一變多的過程，後者就是一個細胞特化成各種各樣細胞的過程，比如神經細胞和紅細胞就非常差別。

而根據目前的認知，這伴隨著細胞的乾性逐步下降。這裡所謂的乾性，大家可以理解為潛力股，就是乾性越強，那意味著這個細胞能夠分化成越多的細胞型別。

其中，受精卵是最強的，可以直接發育成個體，那自然意味著可以發育成所有型別細胞。但是像造血幹細胞這種，就只能走造血了，而不能發育成為神經細胞。

就像有外行以為臍帶血萬能，那是扯淡。

那麼，問題來了，如何從成人中獲取幹細胞？

02，如何獲取人類幹細胞？——誘導多能幹細胞的來歷

就像上面所提的，隨著發育，越往後，幹細胞越少，而且乾性越弱，到了成年人，基本上沒有多少幹細胞了，而且這些幹細胞基本上乾性不足，只能分化成特定的細胞（比如造血幹細胞），而其他的器官，還不一定有幹細胞呢，比如大名鼎鼎的心肌幹細胞，後來被證實是假的。

但是對於醫學生物來說，我們是很需要幹細胞的，短期是科研，長期那可是為了造福人類啊，想想，有了幹細胞，直接想要什麼器官就有什麼器官，而且根本不需要擔心排異問題，那可是你自己掉下來的肉啊。

所以，如何獲取人類的幹細胞，成為了一個迫切問題。那怎麼獲取呢？

1，在人類早期發育時候獲取——違法，甚至可能相當於殺人，所以不可行。

2，我們重新給它造個人——克隆，

但是這個過程相當於重新走一遍人類從零開始，不僅僅是倫理上不允許，事實上，克隆人到目前還沒成功呢，這一點可能有點出乎人們的意料。因為在科幻片或者民間文學裡，克隆人早就是邪惡人或者土豪專屬了。然而事實上，克隆人，很難很難，直到2018年，我們才搞定克隆猴，更別提人類了。

3，能不能有其他手段逆轉細胞讓它變成幹細胞呢？

這就是著名的山中伸彌乾的事情了。

其實山中伸彌也是被逼的。

他當年做小鼠，那幹細胞是嘩啦啦的來，畢竟小鼠嘛，要多少有多少，可是到了做人類，發現，找不到人類幹細胞，畢竟這東西比黃金還珍貴。

沒辦法，山中伸彌只能去自己解決了。最終，他想到了用一些人類細胞特有的成分來逆轉細胞。

這就是著名的山中因子。其實過程，比較枯燥，就是反覆嘗試。水多加面，面多加水，最終不斷嘗試，一共4個因子可行。

其中有癌症因子c-myc，轉錄因子KLF4等等。

這一發現可謂石破天驚，因此山中伸彌在搞出這東西幾年後就拿了諾獎，差點重新整理了諾獎生理或醫學獎紀錄，畢竟這個獎的驗證週期很長。

03，誘導多能幹細胞的問題

看起來好像一切都完美了，人類又忍不住幻想了。但是在業內，依然有問題。

1，這些因子有風險

山中因子既有癌症因子，又有病毒因子，這東西說穿了，只能科研，不能實踐啊。

畢竟這些因子到了人體，一不小心就導致人得了癌症，更別提還有病毒因子。因此一直以來，山中伸彌的研究都停留在科研階段。

於是有人就想，能不能有更簡單的辦法搞出來呢？一位日本女科學家就開始大發腦洞，開發出了一種全新的誘導辦法，就是給細胞刺激，比如，吃點酸？畢竟酸兒辣女嘛。

她還取了個好名字，“刺激觸發的多能性獲得”（STAP），當時全世界的眼睛都亮瞎了，沒想到精密的生物科學竟然可以如此粗放。

然而，最終證實，tm是造假的。於是她導師自殺了，她被邀請拍片了，她就是小保方晴子。

不過，其他人改進的過程還是在進行，但是要謹慎多了，比如調整因子啥的，不管咋說，也是修修補補啦。

2，這個幹細胞，不咋行

儘管人們對誘導多能幹細胞充滿了讚美，但是這個細胞，實際上，有些問題。

那就是：乾性不足。

山中伸彌誘導得到的多能幹細胞相當於是受精卵發育5-6天時的狀態，不同於全能幹細胞，發育潛力比較受限。這個時候，其實細胞已經分化不小了。

給大家一個直觀的展示，那就是，ipsc，不能發育成個體，在體內無法長出胎盤。

所以，科學家們想，能不能有辦法，讓誘導多能幹細胞再往前靠一點呢？

這就是這次我國科學家的nature成果。

04，乾性加強版的誘導多能幹細胞

這次nature的文章是來自中國科學院和深圳華大生命科學研究院等多家機構

大家可以簡單地理解，就是：把誘導多能幹細胞的乾性時期往前推了3天。這次誘匯出來的多能幹細胞相當於人類受精卵發育3天的胚胎細胞，比之前諾獎誘導的幹細胞提前了2-3天！

不要小看這短短几天，在受精卵發育時期，真是按小時計算的，差幾個小時，那乾性會懸殊千差萬別。

基本上可以發育成絕大多數器官。

因為反過來推論，在做試管嬰兒的時候，8細胞是可用的。

這次之所以能提前幹細胞發育，其實得益於單細胞技術。什麼是單細胞測序技術呢？比較複雜， 大體上大家可以理解為，更加精細的分解細胞。

比如，人們一般認為人類也就幾十種細胞，然而實際上，研究發現，可能多達上千種。比如哪怕是單獨的心臟，也有數十種細胞型別，這就是新的分類辦法。

不是基於外觀，而是基於基因表達情況來劃分。不過，這個技術還是比較貴的，所以華大做的起，我做不起，昨天還收到生物公司的推薦

這次他們用的是DNBelab C4平臺，然後用DNBSEQ測序技術來分選細胞，這樣就能夠挑出一些乾性較高的細胞。

具體的過程是這樣的

先誘導細胞，然後開始單細胞測序篩選。

這是篩選出細胞的染色質圖譜（真是太漂亮了，我已經開始學習）

這是4CL nave PSC 和8CLC的轉錄組圖譜

很懵吧，沒必要，這些圖是給專業人士看的，大家只需要瞭解：找到了潛力相當於受精卵3天的細胞。

05，存在什麼問題嘛？

當然有了，永遠牢記一句話：這個世界沒有完美的科研。

這篇研究，同樣也有一些問題。

1，乾性問題

這篇文章目前的乾性推測過於理想了，事實上，目前對其乾性的推測證據不足。

換句話：很多人認為這次找到的幹細胞有多牛逼，其實這些屬於推論了，該文章並沒有做論證。所以，這是個遺憾。

當然未來找到更多證據，說不定可行。

2，這個文章需要更多驗證

這次使用的條件，和以往發表的論文都不一樣，因此也沒法和之前的研究對比，這也是reviewer的看法，所以後續還要有更多研究來驗證。

3，誘導多能幹細胞的根本性問題依然沒解決

我們提到的誘導多能幹細胞的天然缺陷，這篇文章也沒解決，所以，不具備應用價值。但是可以為科研提供相應的依據。

所以，還是期待未來吧。