图：研究人员将带有荧光标记的 STAP 干细胞注入小鼠早期胚胎，在随后的胚胎显微照片中可以看到，STAP 干细胞参与到了小鼠胚胎的发育过程，整个胚胎都显出了荧光。
有压力才有动力？科学家成功借助环境压力将体细胞转化为全能干细胞。
众所周知，人类以及各种多细胞动物的各类组织和器官最早都是由一类细胞——干细胞逐渐分化而成。很久以前人们就根据这一原理提出了很多可以用来攻克疾病的方案，包括利用自身的干细胞分化发育成新的器官以取代患病的旧器官等等。
这类设想的最大一个障碍就是——成人体内并没有能够发育成任何器官的干细胞（这类细胞称为全能干细胞，其中一大类需从胚胎中获得，称为胚胎干细胞）。因此，当2006年日本科学家山中伸弥宣布，他的团队能将成年小鼠体细胞通过诱导转化为全能干细胞的时候，造成了全球轰动，而山中伸弥也与克隆技术之父约翰·格登（John Gurdon）在2012年一同获得了诺贝尔生理学或医学奖。然而，山中伸弥的诱导办法有另外一个缺陷，就是需要人为操控体细胞内的一些基因，才能把体细胞转化为全能干细胞，而如果要有效率地转化的话，需要操控一些会提高致癌风险的基因。
由美国哈佛医学院的查尔斯·瓦肯提（Charles A. Vacanti）和日本理化学研究所的小保方晴子所率领的联合团队发现，如果把成年小鼠的体细胞放到恶劣环境下刺激之后再培养，便能够在无需人为操控基因的情况下，将体细胞转化成全能干细胞。
他们把细胞放入加有柠檬酸的酸性培养基中处理30分钟，之后放入常规培养基培养了七天。虽然由于先前酸性环境的刺激，细胞的总体数量在培养的初期大幅下降，但两天之后便开始有细胞逐渐向干细胞转化。七天之后，干细胞的比例已达到相当高的程度。
联合团队将这种现象称为“通过刺激获得细胞全能性”（STAP，stimulus-triggered acquisition of pluripotency），并对利用这种手段生成的 STAP 干细胞进行了测试。结果表明，STAP 干细胞跟胚胎干细胞以及诱导干细胞一样，具有在成年小鼠体内分化成各种类型细胞的能力；将 STAP 干细胞注入小鼠早期胚胎中，之后它们也会参与到胚胎的发育过程中去，跟原有细胞共同构成各个组织——这两条被视作细胞全能性判断的金标准。这一结果及随后对 STAP 干细胞全能性的进一步研究已发表在了本期的《自然》上。
这一研究表明，人们可以不操控任何基因，仅借助环境压力，便能成功将体细胞转化为全能干细胞。这样的做法不会引入额外的致癌风险，可谓是搬走了拦在干细胞疗法道路上的一块巨大绊脚石。除此之外，这一突破也将使人们更进一步认识细胞分化的内在机理，在包括表观遗传学在细胞全能性的作用等一系列的生物学问题上得到不小的启发。
来源：Acid bath offers easy path to stem cells
相关论文：https://www.nature.com/nature/journal/v505/n7485/full/nature12968.html
https://www.nature.com/nature/journal/v505/n7485/full/nature12969.html
作者：UnknownC4
