·細胞的整個(gè)生命歷程比作一臺精密的“細胞命運機器”的運轉。無(wú)論是細胞的正常發(fā)育、衰老，還是通過(guò)技術(shù)實(shí)現的“逆轉”，都遵循著(zhù)這臺機器的內在規律。未來(lái)的核心任務(wù)之一，便是徹底解析這臺機器，從而能夠真正隨心所欲地精準調控細胞的命運。

　　我們的身體由約200萬(wàn)億個(gè)細胞構成，它們形態(tài)功能各異，如神經(jīng)細胞、皮膚細胞等，但都起源于同一種具有“分身”能力的原始細胞，這就是干細胞。在很長(cháng)一段時(shí)間里，科學(xué)界普遍認為，細胞的分化過(guò)程就像一條單行道，一旦“成年”便無(wú)法回頭。日本學(xué)者山中伸彌發(fā)現，只需將四個(gè)特定的“轉錄因子”導入已成熟的體細胞中，就能奇跡般地使其“返老還童”，逆轉回類(lèi)似胚胎早期的狀態(tài)。

　　轉錄因子如同細胞內的“基因開(kāi)關(guān)”，它們能調控特定基因的開(kāi)啟或關(guān)閉。山中伸彌找到的這四個(gè)“開(kāi)關(guān)”組合能夠解鎖細胞的“命運程序”，使其重新獲得分化成各種細胞的“多能性”，這種細胞因此被稱(chēng)為誘導多能干細胞(iPSC)。

　　這項革命性的技術(shù)不僅加深了人們對細胞命運的理解，更為治療打開(kāi)了廣闊的想象空間：科學(xué)家可以為任何一位患者“定制”出專(zhuān)屬的干細胞，將人體廢棄物轉化為具有無(wú)限潛能的干細胞、在動(dòng)物體內培育出可供移植的人類(lèi)器官、讓衰老的細胞重返年輕狀態(tài)……這些曾經(jīng)只存在于科幻小說(shuō)中的場(chǎng)景可能在不久的未來(lái)成為現實(shí)。然而要達到這個(gè)效果還面臨大量的科學(xué)挑戰，比如如何提升干細胞培養的效率。

　　7月4日，一場(chǎng)在上海舉行的“好望角科學(xué)沙龍”精準醫療專(zhuān)場(chǎng)活動(dòng)上，歐洲科學(xué)院院士、西湖大學(xué)講席教授裴端卿分享了在干細胞研究、細胞治療等領(lǐng)域的研究成果和產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗。

　　

 

　　西湖大學(xué)講席教授裴端卿進(jìn)行主題分享。圖片由主辦方提供

　　裴端卿介紹說(shuō)，其所在的團隊曾經(jīng)發(fā)現，在誘導細胞重編程過(guò)程中加入常見(jiàn)的維生素C，可以將誘導效率提升近十萬(wàn)倍。最近，他們成功在尿液中的上皮細胞里面可以重新找回受精后四到五天的多能性狀態(tài)的細胞，為干細胞培養提供了一條新的路徑。

　　“這些細胞的應用前景非常廣闊，我們可以把它變成多能干細胞，也可以變成神經(jīng)干細胞，神經(jīng)干細胞特別在神經(jīng)退行性疾病的治療，像帕金森、老年癡呆當中有非常好的應用前景，實(shí)驗室在做相當多的努力。”裴端卿說(shuō)。他也坦言，目前我們對細胞命運的理解還不夠深刻，導致很多應用上的問(wèn)題還難以解決。比如與正常細胞相比，人工誘導多能干細胞分化出來(lái)的細胞在功能上往往要弱很多。

　　裴端卿將細胞的整個(gè)生命歷程比作一臺精密的“細胞命運機器”的運轉。他認為，無(wú)論是細胞的正常發(fā)育、衰老，還是通過(guò)技術(shù)實(shí)現的“逆轉”，都遵循著(zhù)這臺機器的內在規律。未來(lái)的核心任務(wù)之一，便是徹底解析這臺機器，從而能夠真正隨心所欲地精準調控細胞的命運。

　　在干細胞領(lǐng)域，另一個(gè)重要的應用方向是在體外構建“微器官”，用于新藥的篩選和研發(fā)?？茖W(xué)家們利用iPS細胞在培養皿中培育出能夠模擬真實(shí)人體器官結構與功能的微縮模型，把它們作為新藥的“試用者”，從而更精準地評估藥效與毒性，這一方法已開(kāi)始獲得監管機構的認可。

　　比藥物篩選更遠大的目標是直接“再造”器官以替換病變或衰竭的組織。裴端卿介紹，近期科學(xué)界在異種器官移植領(lǐng)域接連作出突破?？茖W(xué)家通過(guò)基因編輯技術(shù)，讓豬等動(dòng)物的胚胎無(wú)法發(fā)育出自身的腎臟，再將人類(lèi)的iPS細胞注入這個(gè)“空位”，讓豬的身體成為培育人類(lèi)腎臟的“載體”。在一項研究中，在豬胚胎發(fā)育至28天時(shí)，其初生的腎臟結構中已有高達70%的細胞來(lái)源于人類(lèi)。這一成果標志著(zhù)在動(dòng)物體內培育出功能性人類(lèi)器官的夢(mèng)想，已邁出關(guān)鍵一步。

　　不過(guò)，將這些前沿療法從實(shí)驗室推向普通患者，仍面臨著(zhù)成本、效率與風(fēng)險等一系列挑戰。如何讓前沿的細胞療法變得更可及、更有效，成為與會(huì )者們共同關(guān)心的話(huà)題。在一些動(dòng)物實(shí)驗中，干細胞移植造成了腫瘤等不良后果，有觀(guān)眾在現場(chǎng)提出對這一療法的擔憂(yōu)。一些與會(huì )嘉賓指出，雖然現在在人類(lèi)身上尚未發(fā)現這類(lèi)副作用，但嚴格的臨床試驗和藥物審批機制是這些藥物能夠成功應用的關(guān)鍵。多名企業(yè)家討論了人工智能(AI)驅動(dòng)的自動(dòng)化細胞制備設備、生物藥物合成和遞送路徑優(yōu)化等議題，探討如何推動(dòng)前沿療法走向規?；c產(chǎn)業(yè)化。

　　“好望角科學(xué)沙龍”由中科創(chuàng )星、東壁科技數據和上海市研發(fā)公共服務(wù)平臺管理中心共同發(fā)起舉辦。