在最新一期的Nature杂志上,美国科学家开发了一种新技术,有望促进再生医学的发展和癌症研究的进步。
癌细胞从何而来?
这是科学界一直想弄清楚的问题。
本周,由华盛顿大学的研究人员开发的一项新技术或许能够帮助找到这一问题的答案。
科学家们将这一技术命名为“飞行数据记录仪”(flight data recorder),而一些行业专家将它比喻为细胞发育的“黑匣子”。
该研究成果于12月5日发表在国际着名期刊Nature杂志上。
细胞重编程与再生医学
据介绍,“飞行数据记录仪”能够揭示细胞从一种类型变成另一种类型经历了怎样的过程。
这有什么用呢?
回答这个问题前,先与大家谈谈“细胞重编程”和“再生医学”。
细胞重编程也是一种技术,简单的说,就是利用一些手段将一种细胞(如皮肤细胞)转变为另一种细胞(如肝脏细胞)。
不过,目前这种技术的效率并不高。举例来说,当研究人员想将皮肤细胞“重编程”为肠道细胞时,只有约1%的皮肤细胞能够被成功“重编程”。
科学家们认为,哪些细胞能够按照预期变成他们想要的细胞,这似乎是个随机的过程,他们还无法实现精准控制。
那么,如何提高细胞重编程的效率和准确率呢?前提就是要弄清楚,一种细胞变成另一种细胞究竟经历了怎样的过程。在这之后,科学家们就可以想办法,让“起点细胞”严格按照这样的过程,一步步变成他们想要的“终点细胞”。
接着,科学家们可以将这些细胞培养成他们想要的人体组织和器官,用于测试药物疗效或者移植治疗。这也就是“再生医学”。
“黑匣子”技术
华盛顿大学的Samantha A. Morris博士是上述“飞行数据记录仪”的主要开发者。
研究团队的初衷是,想要设计一款工具,能够揭示将一种细胞“重编程”为不同类型的其它细胞需要怎样的具体条件。
据介绍,这项“黑匣子”技术利用了一种病毒的自然特性,该病毒会将微小的、被称为“CellTags”的DNA条形码插入到细胞中。当细胞分裂时,独特的条形码会被传递给所有的后代细胞。
在为期28天的细胞重编程过程中,新的条形码会在几个设定好的时间点不断加入,同时,科学家们也会利用单细胞RNA测序技术对各个时间点的细胞样本进行分析,看看它们在到达这个时间段时发生了怎样的变化。
最终,通过整合各个时间节点的数据,科学家们可以完整了解整个细胞“重编程”过程发生了什么。
Morris博士认为,当他们确定了保证“起点细胞”能够成功被重编程的各种初始条件,就能以更高的效率获得他们想要的“终点细胞”。如果达到最理想的状态,也就是100%的效率,这对再生医学领域将是真正令人兴奋的突破。
效率大大提升
事实上,科学家们已经找到了一个提高细胞重编程效率的关键条件——激活细胞中1个名为Mettl7a1的基因。这能使“起点细胞”重编程为“终点细胞”的可能性提高3倍。
在这项研究中,他们将小鼠皮肤细胞进行了“重编程”,使它们变成了“诱导内皮祖细胞”。这种细胞可以分化成肝脏细胞和组成小肠的细胞。
Morris博士称,他们希望最终能培育出“迷你肠道”,以帮助研究患有短肠综合症的早产儿。
短肠综合症会导致肠内组织死亡,为了阻止这种损伤,一些婴儿需要通过手术切除那部分肠道,这会导致婴儿失去吸收营养的能力。如果能利用人体细胞培养出“替代肠道”,这将是一个惊人的进步。
揭秘肿瘤形成过程
科学家们已经为这项“黑匣子”技术申请了专利。世界各地的很多研究团队表示了对这项新技术的浓厚兴趣。
一些科学家们正在利用该技术研究癌症,这将帮助他们弄清楚,哪些细胞癌变了,并追踪到它们的“起点细胞”,看看它们是怎样从一种健康的细胞最终演变成癌细胞的。这将对癌症诊断和治疗具有非常重要的意义。
参考资料:
Scientists design way to track steps of cells’ development
Single-cell mapping of lineage and identity in direct reprogramming
来源:生物探索
作者:陈莫伊
来源:生物探索 作者:陈莫伊
为你推荐
资讯 【直播】周二上午10点:2026医保数据发布系列公开课—医保数据赋能医疗机构发展(福州)
国家医保局:2026医保数据发布系列公开课—医保数据赋能医疗机构发展(福州)。
2026-09-21 17:47
资讯 上海首个医疗机构自行研制使用体外诊断试剂获批上市
近日,由国家儿童医学中心、上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心自主研发的第二类体外诊断试剂——四项抗癫痫药物浓度测定试剂盒(液相色谱串联质谱法)正式获批上市。
2026-09-21 15:57
资讯 翰森制药银屑病临床试验III期成功
9月21日,翰森制药发布公告,公司自研酪氨酸激酶2(TYK2)选择性变构抑制剂HS-10374,在用于成人中重度斑块状银屑病的关键性III期临床研究中达到共同主要终点。
2026-09-21 13:47
资讯 央视曝光回流药,司美格鲁肽为涉案金额最大品种
9月19日,央视《新闻调查》节目《阻断回流药》,报道了由广州医保部门联合公安机关侦破的收药倒药案件。警方当场扣押涉案药品8000余盒,其中涉案金额最大的品种,就是近年来被无...
2026-09-21 13:23
资讯 国家药监局 海关总署在北京口岸开展进口药品通关电子化试点
经研究决定,自公告发布之日起,在北京口岸开展进口药品(含药材)通关电子化试点工作。进口药品(含药材)通关电子文书与纸质文书具有同等法律效力。试点期间,原有纸质文书继...
2026-09-21 11:33
资讯 手术机器人公司思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资
近日,思博慧医宣布完成近亿元Pre-A+轮融资。本轮由诺庾资本领投,浦东创投、片仔癀盈科基金、同杨基金、太湖空天动力启明星跟投。所获资金将主要用于全自动磁控介入手术机器人...
2026-09-20 15:35
资讯 国家卫健委、国家中医药管理局联合发布《关于进一步加强罕见病防治工作的通知》
到2026年底前,各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团均应当至少依托1家省属及以上医院开设罕见病门诊,辖区内300万人口以上的地市均应当至少依托1家医院开设罕见病门诊,安排...
2026-09-20 13:47
资讯 2016年-2025年:国内化学仿制药累计销售额TOP10
从十年累计销售额来看,TOP10品种合计超过2400亿元,展现了中国仿制药市场雄厚的体量基础。其中,扬子江药业的地佐辛注射液以420 79亿元的累计销售额高居榜首,是榜单中唯一突...
2026-09-20 09:07
资讯 阿里达摩院开源了一款通用医疗影像AI模型DAMO RADAR
9月18日消息,阿里巴巴达摩院与浙江大学医学院附属第一医院等机构研发出通用医疗影像AI模型DAMO RADAR,并登上国际顶级学术期刊《科学》(Science)。
2026-09-18 17:12
资讯 金斯瑞与礼来TuneLab达成合作,推动AI制药湿实验服务
根据协议,金斯瑞生物将向Lilly TuneLab参与企业提供湿实验服务,助力其快速生成实验数据,将AI预测转化为生物学验证数据,加速候选药物评估。
2026-09-18 15:51
资讯 医药工业发展十五五规划
规模以上医药工业企业营业收入超过3 5万亿元,创新药产业规模增速年均达到20%以上,全球年销售额超10亿美元的品种数量达到5个以上;年营业收入超过100亿元的医药工业企业数量达...
2026-09-18 13:45
资讯 全球首个核药仿制药获完全批准
9月14日,Curium宣布Bexlutry([177lu]氧奥曲肽,研发代号:PNT2003)获得FDA批准上市。该药物是Lutathera的仿制药,也是全球首个获批上市的核药仿制药。
2026-09-18 11:58
资讯 康方生物第4个ADC获批临床,加速布局IO+ADC方向
近日,康方生物(9926 HK)宣布,其自主研发的创新双抗ADC药物AK158D1(EGFR Trop2 双抗ADC),已获得国家药品监督管理局药品审评中心批准,开展用于治疗晚期恶性实体瘤的I期临床研究。
2026-09-18 11:18








