非凡的突破，科学家利用比动物生命更古老的基因创造活鼠
非凡的突破，科学家利用比动物生命更古老的基因创造活鼠
一个国际研究团队刚刚取得了一个令人难以置信的突破：使用早于动物生命的古老遗传基因成分创造了一只活生生的老鼠。
研究人员刚刚创造了发育成活的、会呼吸的活鼠及其干细胞。它的干细胞是使用来自早于动物的共同祖先的单细胞生物产生的。这一非凡的成就揭示了干细胞机制的进化起源，突破性地重塑了我们对干细胞遗传起源的理解，为动物与其古老单细胞亲属之间的进化关系提供了新的视角，并为再生医学和进化生物学开辟了新的途径。
在这项听起来像科幻小说的实验中，伦敦玛丽女王大学的 Alex de Mendoza 香港大学的研究人员合作，利用在与动物有亲缘关系的单细胞生物领鞭毛虫中发现的一种基因来制造干细胞，然后利用这些干细胞培育出一只活生生的会呼吸的小鼠。领鞭毛虫是动物现存的近亲，它们的基因组含有 Sox 和 POU 基因的版本，这两种基因以驱动哺乳动物干细胞的多能性（即细胞发育成任何细胞类型的潜力）而闻名。这一意外发现挑战了长期以来这些基因仅在动物中进化的概念。
通过使用源自我们单细胞近亲的分子工具成功培育出小鼠，见证了近10亿年进化过程及其非凡的连续性。这项研究意味着，参与干细胞形成的关键基因可能比干细胞本身更早出现，或许为我们理解今天看到的多细胞生命铺平了道路。
2006 年，日本科学家山中伸弥发现了一种将成熟细胞转化回干细胞的技术，他们称之为诱导性多能干细胞(iPSC)。这一突破为一系列新的潜在再生疗法铺平了道路。山中伸弥于 2012 年获得医学或生理学诺贝尔奖。他的研究表明只需表达四个因子，包括 Sox（Sox2）和 POU（Oct4）基因，就有可能从“分化”细胞中获得干细胞。
在最近的这项新研究中，伦敦玛丽女王大学与香港大学的研究团队将领鞭毛虫 Sox 基因引入小鼠细胞，取代原生 Sox2 基因，实现向多能干细胞状态的重新编程。该研究刚刚发表在《自然通讯》上。
为了验证这些重新编程细胞的功效，将它们注射到正在发育的小鼠胚胎中。由此产生的嵌合小鼠表现出供体胚胎和实验室诱导干细胞的身体特征，例如黑色皮毛斑和黑眼睛，证实这些古老的基因在使干细胞与动物发育兼容方面发挥了至关重要的作用。
通过使用源自他们的单细胞近亲的分子工具成功培育出小鼠，这意味着，参与干细胞形成的关键基因可能比干细胞本身更早出现，它为我们今研究天看到的多细胞生命铺平了道路。通过试验这些基因的合成版本可能会取得进步，在某些情况下，这些基因的表现甚至可能比天然动物基因更好。这一发现的意义不仅限于进化生物学，还可以为再生医学带来新的进展。
通过加深人们对干细胞机制如何进化的理解，科学家可能会找到优化干细胞疗法的新方法，并改进用于治疗疾病或修复受损组织的细胞重编程技术。