文章來源：細胞智谷，作者：RainForest

8月16日，生命科學領域大牛，干細胞生物學專家鄧宏魁教授榮獲“生命科學獎”，而在此之前，此獎項也曾頒發給袁隆平、施一公等著名學者。

未來科學大獎，自2016年設立以來，素有“中國諾貝爾獎”之美譽，其科學委員會于8月16日公布2024年獲獎名單。生命科學領域大牛，干細胞生物學專家鄧宏魁教授榮獲“生命科學獎”，而在此之前，此a獎項也曾頒發給袁隆平、施一公等著名學者。

鄧宏魁教授的獲獎理由為：表彰他開創了利用化學方法將體細胞重編程為多能干細胞，改變細胞命運和狀態方面的杰出工作。

IPSC面臨的挑戰

IPSC技術最初是由日本科學家山中伸彌（Shinya Yamanaka）于2006年發現，并憑此在6年后，2012年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。

它的核心是通過導入特定的轉錄因子將成熟體細胞重編程為具有多能性的干細胞狀態，之后在適當條件下培養，這些被重編程過的細胞會展現出干細胞的特征，甚至能夠重新分化。

基于此，我們不難發現，IPSC技術的魅力在于“理論上的無限”。

眾所周知，人會老去，而在生命科學領域，存在著理論證明人類衰老的本質就是細胞衰老。導致細胞衰老的機制也是眾說紛紜，總結一下，大體上是由DNA損傷、端粒縮短、癌基因激活或細胞器應激等學說組成。

iPSC技術，正是通過重編程已經成熟的體細胞，使其恢復到類似胚胎干細胞的狀態，進而繞開這些衰老的機制，在理論上實現使用iPSC技術來不斷更新和修復乃至置換身體中衰老的細胞和組織。這種可能性美好超前，這種生生不息的無限魅力，更是吸引著囿于時空限制、希望突破壽命論的人類。

但理論畢竟是理論，IPSC需要解決的第一個問題，就是如何保證重編程的效果精準且安全。具體來說，轉錄因子過表達的方法很難精確操控重編程效果，并且可能導致未知的基因整合以及致癌。

而鄧宏魁教授此次獲獎，就是因為他為這個首要的問題提供了一個可行的方法，在解決重編程步驟精確性上，做出了原創性地，突破性的工作。

鄧宏魁教授對IPSC的革新

上文也說過，基礎的IPSC重編程是通過導入特定的轉錄因子來實現的，而鄧宏魁教授則是在不依賴卵母細胞和轉錄因子等細胞內源物質的情況下，僅僅使用外源性化學小分子，就逆轉了細胞命運，成功將小鼠體細胞重編程為多潛能干細胞的方法。

這一初步的成果在山中伸彌獲諾貝爾獎的后一年，于2013年首次在《Science》雜志上發表。

之后，經過將近十年的深入挖掘，2022年，鄧宏魁團隊在《Nature》雜志上發表了另一項突破性研究成果，其研究組建立了安全、簡單、易于調控和標準化的人多能干細胞制備技術，即化學重編程技術，完全使用化學小分子誘導人成體細胞轉變為多能干細胞，其模擬了外界信號刺激，驅動細胞命運發生分階段的轉變，具有高度的可控性。

綜上，我們很容易就能看出化學重編程與傳統重編程技術存在本質區別：傳統轉基因重編程技術如誘導多潛能干細胞技術（iPS技術），是通過細胞內源轉錄因子的過表達，驅動細胞命運發生直接轉變；而化學重編程是利用外源的化學小分子模擬外界信號刺激，驅動細胞命運以分階段的方式發生轉變。

故而，其優勢也很明顯，在于：

1. 安全性：化學小分子作為非整合方法，避免了傳統轉基因操作可能引發的安全問題，如基因組的隨機整合可能導致的不穩定性和潛在的致癌風險 。

2. 操作簡便性：化學小分子具有更強的時空調控性，操作簡單，作用可逆，可以精確操控細胞重編程過程 。

3. 高效性：鄧宏魁團隊最新建立的化學重編程體系，大幅提高了重編程效率，誘導周期由原來的50天縮短到30天以內，最短16天即可完成誘導，誘導效率最高可達31%

此外，鄧宏魁教授的研究并不僅僅停留在理論上。

2023年1月9日，《Nature Metabolism》上，鄧宏魁教授提出了一種全新的胰島移植策略。在此前已成功開發了化學重編程技術的基礎上，團隊利用小分子誘導人成體細胞轉變為多能干細胞，為使用干治療提供了新的細胞來源。

在這項研究中，鄧宏魁團隊通過腹直肌前鞘下移植的方法，有效地支持了hCiPSC分化胰島細胞的早期存活和長期功能維持。

研究顯示，接受移植的糖尿病模型猴的血糖控制得到了顯著改善，且內源胰島素分泌水平大幅提升，能響應血糖濃度變化，移植后的細胞功能明顯優于現行的臨床移植方案。

同期Nature Metabolism高度評價，“這項研究成果令人興奮。首先，該研究為胰島細胞移植提供了一個全新的部位，此部位便于移植且細胞容量大。其次，移植的胰島細胞在該部位存活和功能很好。此外，從臨床轉化的角度來看，研究在非人類靈長類模型上實施，意義重大”。

借鄧教授自己說過的一段話為本文作結：

“我對生命充滿熱情，相信無論年齡多大，人都應該持續成長，否則就失去了活力。多年來，我的好奇心和激情始終如一，這與年齡無關。我認為，對科學的態度也是如此，這是非常重要的。這有點像我研究的多能干細胞，它們具有強大的再生能力，能發育成身體內幾乎所有類型的細胞，就像一顆不斷生長的種子。”

生命的無限，值得我們為之奮斗一生。