近日，《中国教育报》发布了一篇题为《北京大学邓宏魁团队在细胞重编程领域作出开创性贡献揭开细胞“逆生长”的奥秘》的文章。
这篇文章详细介绍了北京大学邓宏魁教授带领的研究团队在细胞重编程领域的最新突破。这一成果不仅揭示了细胞命运转变的深层机制，也为再生医学和个性化医疗带来了前所未有的可能性。
邓宏魁教授（右一）在指导学生做实验。
文章中所介绍的化学重编程技术，标志着人类在追求“返老还童”梦想的道路上迈出了关键性的一步，同时展现了再生医学重塑现代医疗格局的巨大潜力。
作为一项前沿科技突破，化学重编程不仅揭示了细胞命运调控的新机制，还为治疗多种重大疾病提供了前所未有的可能性。这项技术背后的科学价值及其对未来的影响深远，值得我们深入探讨和展望。
今天，我们将聚焦于化学重编程技术的独特魅力，探索它如何开启通往人类健康全新未来的大门。
通过邓宏魁团队的研究成果，我们可以窥见这一技术如何精准地操控细胞命运，为再生医学带来革命性的变化，并可能彻底改变我们对衰老及相关疾病的认知与处理方式。
细胞重编程本质上是一场“命运逆转”的革命。邓宏魁教授以计算机硬件和软件作比，形象地阐释了这一过程：我们的基因组就像硬件，而控制细胞命运的基因表达状态则如同软件。细胞重编程相当于对“软件”进行格式化，使一个成熟的细胞（如皮肤细胞）重新回到“原始”状态，成为能够分化为各种细胞类型的多能干细胞，也被称为“种子细胞”。
而化学重编程的独特之处在于，它完全依赖于外源性的化学小分子来实现细胞命运的转变，而不涉及任何转基因操作。这种方法不仅规避了传统技术中可能引发的伦理争议，还赋予了实验设计更大的灵活性和可控性。
通过精确调控这些化学物质的作用时间和浓度，研究人员可以更有效地引导细胞经历特定的中间状态，最终达到理想的多能性水平。
邓宏魁教授及其团队在细胞重编程领域的贡献主要体现在以下几个方面：
化学重编程的作用机制
化学小分子诱导：不同于以往依赖病毒载体或外源基因表达的传统方法，邓宏魁团队开发出了一套完全基于化学小分子组合来实现细胞重编程的技术路线。该技术避免了遗传物质插入带来的潜在风险，提高了安全性，同时也简化了操作流程，降低了成本。
直接转分化：除了从成熟细胞重新获得多能性之外，邓宏魁团队还探索了更为直接的路径——即无需经过中间的多能阶段，直接将一种类型的成熟细胞转化为另一种。例如，他们成功地将皮肤成纤维细胞直接转变为功能性神经元细胞，这为神经系统疾病的治疗提供了新的思路。
解析分子机制：为了更深入理解细胞命运决定背后的原理，邓宏魁团队对整个重编程过程中涉及的关键信号通路进行了系统性的分析。他们的研究表明，某些特定的小分子可以通过调控染色质结构、表观遗传修饰等因素影响细胞的身份转换。
自1996年克隆羊多利的诞生开启了细胞重编程的探索之路以来，随后，基于体细胞核移植（SCNT）和诱导多能干细胞（iPSCs）技术的发展相继获得了诺贝尔奖的认可。然而，这些早期方法在实际应用中遇到了诸多挑战，包括操作复杂、效率低下以及伦理争议等问题。
图为世界上第一只克隆羊“多利”
转折点出现在2013年，北京大学邓宏魁教授领导的研究团队首次在小鼠模型中实现了化学重编程，开辟了细胞命运调控的新路径。这项技术完全依赖于外源性化学小分子来改变细胞状态，无需引入外源基因或病毒载体，从而避免了许多传统方法带来的风险和限制。
经过近十年的努力，邓宏魁教授团队不仅从小鼠实验成功过渡到了人类细胞的应用，而且在2022年取得了重大进展——他们首次将人体皮肤细胞通过化学手段重编程为具有多能性的干细胞（CiPS），这一研究成果发表于国际顶级学术期刊《自然》（Nature）。
这项突破性研究首次在国际上报道了使用化学小分子诱导人成体细胞转变为多潜能干细胞的过程，实现了人体细胞发育进程的“大逆转”。
图为邓宏魁团队在国际期刊《自然》发表的研究成果
邓宏魁教授团队的工作并未止步于此。他们进一步探索了CiPS技术在疾病治疗中的潜力，并选择了1型糖尿病作为突破口。并在去年实现了里程碑式的突破。
今年一位患有1型糖尿病长达11年的患者在接受基于化学重编程技术的治疗后，不仅摆脱了每日胰岛素注射的需求，还恢复了正常的生活质量，甚至能够完成体力活动如攀登泰山这样的壮举。并于今年9月发表在行业期刊《细胞》上。
这一案例不仅是对化学重编程技术疗效的有力证明，也是其应用于其他严重疾病治疗潜力的一个重要信号。
2024年8月16日，2024未来科学大奖正式揭晓。邓宏魁教授被授予2024年未来科学大奖“生命科学奖”以表彰他在开创利用化学方法将体细胞重编程为多能干细胞改变细胞命运和状态方面的杰出工作。
这一由科学家和企业家群体共同发起着重关注原创性基础科学研究的奖项在此之前，其“生命科学奖”曾颁发给袁隆平、施一公等著名学者见证了我国在生命科学领域数次重大突破。
1.重塑再生医学领域
化学重编程技术为再生医学提供了一种更加安全、高效的底层技术。未来，这项技术不仅能为糖尿病患者带来福音，还可能用于治疗神经退行性疾病、心血管疾病，甚至是器官再生。
2.推动“精准医学”新时代
传统药物往往只能缓解症状，而化学重编程技术却有望修复病变组织或器官，实现真正的治愈。这将彻底颠覆当前的医疗模式，为“精准医学”注入强大动力。
3.突破伦理争议的瓶颈
与转基因技术不同，化学重编程完全不涉及基因编辑，也不需要使用胚胎，使其在科学探索和社会接受度上具备显著优势。
4.开创更多学科交叉的可能
邓宏魁团队的成功离不开材料科学、工程学、临床医学等领域的协同努力。未来，这种跨学科合作模式或将催生更多具有突破性的技术成果。
科学的魅力：从“返老还童”到医学新纪元
正如邓宏魁教授所言，“科学最大的魅力，就是做一件未曾实现的事。”科学家们正将“返老还童”的概念从科幻小说中的幻想变为现实世界中的可能。
从细胞重编程技术的突破，到个性化细胞疗法的应用，再到功能性治愈多种疾病的前景，我们正站在医学进化的临界点上，见证着前所未有的变革。
对于研究人员而言，化学重编程技术不仅仅是一项革命性的成果，它更像是一颗充满无限潜力的“种子”。这颗“种子”已经在生命科学研究中生根发芽，推动着整个领域向前发展。通过完全依赖化学小分子来调控细胞命运，化学重编程技术避免了传统基因编辑方法所带来的伦理争议和技术障碍，为再生医学开辟了一条全新的路径。
未来已来，且让我们满怀期待，共同见证这项技术如何延展人类健康与生命的边界！
从实验室的简陋仓库到国际医学舞台，从小鼠实验到临床治愈，邓宏魁团队的成功正是坚持梦想、不懈探索的最佳注脚。他们的故事，不仅属于科学家，更属于每一个心怀希望的普通人。
无论你是读者还是患者，这项技术都值得我们铭记和期待。因为它所承载的，不仅是对生命本质的终极追问，更是为人类开创未来的无限可能。
信息来源：中国教育报
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