美国研究人员日前在《自然—材料》杂志网络版上刊登的研究报告首次证明，细胞的物理特性可以代替某些化学复合物，加快成熟细胞重新“编程”、从而转变为同胚胎干细胞一样的诱导多能干细胞的进程。
负责这项研究的美国加利福尼亚大学伯克利分校生物工程系教授李松说，这项研究成果是干细胞研究和微生物研究领域的重要进展。
研究人员从人体皮肤和实验鼠耳朵提取成纤维细胞，用一种可对成熟细胞进行“再编程”的混合液，在有着宽１０微米、高２微米的平行细微沟纹的表面加以培养。两周后，相比在平整表面的细胞培养，这种培养法使能够转变为诱导多能干细胞的细胞数量增长了４倍。研究人员在平行排列的纳米纤维支架上进行细胞培养，也获得同样效果。
李松介绍说，２０１２年诺贝尔生理学或医学奖表彰了关于成熟的特化细胞经“再编程”处理后可逆转为多能干细胞的研究发现。人们已经知道，转录因子和化学复合物可对细胞进行“再编程”，却不清楚生物物理因素对细胞“再编程”有什么作用。这项最新研究首次证明，包括生物材料的微观和纳米特性在内的生物物理因素，可以调控细胞的表观遗传状态，提高“再编程”的效率。
研究人员认为，目前用转录因子和化学复合物进行的细胞“再编程”过程实际效率较低，还会带来不可预测的某些基因或化学操控因素的长期影响。
李松表示，上述研究成果表明，生物材料可以取代某些化学复合物进行细胞“再编程”，也为开发有治疗功效的细胞“再编程”提供了可能。
成熟细胞经“再编程”转化而成的多能干细胞，功能与胚胎干细胞相同，可以发育成成熟的器官和组织，便于研究人员借助全新方式研究疾病机理，对疾病进行诊断和治疗
