执着引领干细胞技术新航程

运怡冰

《西游记》中“齐天大圣”孙悟空的百变神功令人惊叹。每当危急时刻，他总是能拔下几根毛发再生无数同样神通广大的孙悟空。孙悟空的拔毛再生可以实现吗？广东省中医院再生医学和转化医学中心教授林同香肯定地说：“是的，古人的梦想，我们现在完全有能力将其变成现实。”

追溯生命起源，可以发现，生命起始于性细胞融合，由此产生的受精卵及其早期胚胎是全能干细胞。几天后，细胞分裂分化形成了囊胚，其中含有万能干细胞。此后进一步分化，出现多能干细胞、寡能干细胞、单能干细胞等。继续分化，最终形成各种各样特定成体细胞类型，构成了不同的人体器官。正常发育分化过程，不可能逆转方向。

“如果能从成体细胞逆向重编程，诱导干细胞，那么就可以实现再造人体，真正实现孙悟空拔毛再生的神话。”这正是神话传说拔毛再生成为生物科学现实的关键问题。

当然，实现体外再生并不是能够简单完成的，它需要具备两大基本条件：①体外自我复制干细胞；②体外诱导干细胞，逆转成体细胞分化方向，重编程成为全能干细胞。其中，1981年小鼠胚胎干细胞体外培养的成功和1998年人类胚胎干细胞培养的成功为第一个条件提供了基础。但那时还无法实现更为关键的逆向重编程诱导干细胞。

2004年底，林同香在美国加州大学圣地亚哥国际著名干细胞专家Yang Xu教授实验室，首次发现p53及其相关基因调控系统，可以使小鼠胚胎干细胞（万能干细胞）发育分化过程发生逆转，被称为“Stem Cell Switch，干细胞开关”。作为第一作者，林同香发表了一篇研究报告（Nature Cell Biology，2005，7：165-171），从理论上提示，成体细胞逆向诱导干细胞的可能性。这一发现，正好促成了成体细胞体外逆向重编程诱导干细胞的实现，完成了实现体外再生的第二个条件。

2006年，Takahashi和Yamanaka通过超表达维持胚胎干细胞属性的4个基因，获得诱导万能干细胞（简称iPSC），而林同香的研究成果正好被该研究论文引用为关键机理之一。

2009年，5个研究小组进一步证实，相同的机理也是最重要的体外人工诱导万能干细胞（iPSC）的关键因子（Nature，2009，第460卷7259期上同时5篇研究论文和1篇评论）。此外，中外科学家的多项研究发现，p53基因的缺失可以使诱导多能干细胞的诱导效率提高200倍以上，并且可以代替至少2个因子以上。由于人类的iPSC技术与小鼠的iPSC技术相同，因此也间接证明人类的iPSC具有全能性，因此孙悟空拔毛再造能够获得成功。

干细胞的无限再生能力，为研究人类严重疾病和解析生命之谜，提供了重要工具，同时也为治疗人类相关严重疾病提供了新的治疗途径。考虑到诱导干细胞与人类癌症发生的相似性，避免肿瘤发生成为关键议题。林同香目前着重研究安全、高效、可控、低成本的干细胞技术，用于药物筛选、移植治疗，阐明生命之谜。

回国后，林同香谢绝一切非学术活动，一心一意开展新的科研攻关。如今，林同香已经利用“时光倒流”的干细胞技术，实现了体外追溯最早期的疾病起始，并且在培养皿上再现正常发育和疾病发展的过程。另外，他们可以将老人的少量身体细胞诱导回到生命最早期的胚胎干细胞状态，用于基础和应用研究，如疾病的发生发展、药物筛选和干细胞治疗。

中医药是历经千年的中华瑰宝，却由于与人体本身两者都是复杂系统极难研究，造成一些中医药机理成为千年未解之谜。针对此，林同香在广东中医药大学通过提取帕金森病人皮肤成纤维细胞，诱导获得iPSC，定向分化神经干细胞，最后分化与帕金森病紧密相关的多巴胺能神经元，建立了帕金森病人的干细胞研究系统，包括诱导的万能干细胞、神经干细胞、多巴胺神经元细胞。干细胞研究系统的建立将有助于揭开中医药治疗神经系统等疾病的谜底。采用这个研究系统体外模拟疾病状态，已经取得疾病发生发展、药物筛选和干细胞治疗等系列理论和技术的重要进展；另外，他们正在做中药复方增效减毒的优化研究，已经获得一些数据，将有助于提高中医药理论和临床疗效。

基于干细胞技术进行中医药机理的研究，不仅能够充分发挥中医药特色与优势，避免中医药存在的一些局限性，更有利于确保我国在中医药领域的国际优势。