2025年7月,北京大学生物医学实验室里,一滴指尖血在培养皿中静静蜕变。短短20天内,这滴血液魔术般地“返老还童”,化为上百个具有无限潜能的多能干细胞——这如同科幻的场景,正是邓宏魁团队发表在《Cell Stem Cell》的最新突破。而这场变革的种子,早在二十年前就已埋下。
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早在2006年,日本科学家山中伸弥用四个基因将成体细胞逆转为多能干细胞,这项诺贝尔奖级发现让人类首次突破细胞命运的桎梏。然而基因编辑技术始终面临致癌风险与伦理争议——病毒载体可能激活原癌基因,外源基因的残留更像埋在体内的定时炸弹。直到2022年,中国科学家邓宏魁团队在《自然》杂志投下重磅炸弹:仅用7种化学小分子,成功将人成体细胞重编程为多能干细胞(CiPS细胞),彻底摒弃基因操作,将细胞命运调控的安全阈值提升到全新维度。
这项技术对糖尿病治疗具有革命性意义。
2024年发布的临床数据中显示:该1型糖尿病患者从移植后第75天开始,实现了完全稳定地脱离胰岛素注射治疗。移植5个月后,患者血糖达标率已从基线值43.18%持续提高到98%以上,并维持在该水平。另一个重要指标糖化血红蛋白(HbA1c),在移植后一年降至4.76%。
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图:该1型糖尿病患者的治疗效果
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1
从病毒受体到细胞重生
一位科学家的攀登之路
武汉大学本科毕业后的邓宏魁可能未曾料到,自己将在干细胞领域掀起一场革命。
1996年
他在美国研究期间取得首个重大突破:发现艾滋病病毒入侵人体的关键共受体CCR5,这一成果被《Science》评为年度十大科学进展,论文引用超3000次。这一发现不仅为艾滋病治疗开辟新路径,更预示着他对生命密码的深刻洞察力。
2000年
邓宏魁回到北京大学建立干细胞实验室。当时国际干细胞研究正陷入伦理争议——传统胚胎干细胞研究需破坏人类早期胚胎,而日本学者山中伸弥刚发明的iPS技术又依赖基因编辑,存在潜在致癌风险。邓宏魁敏锐地意识到:能否用更安全、更可控的方法改写细胞命运?
2013年
答案揭晓。他和团队在《Science》发表里程碑成果:仅用化学小分子组合,成功将小鼠体细胞重编程为多能干细胞。这项被同行称为“诺奖级”的工作,首次证明无需基因操作即可逆转细胞发育时钟,为再生医学提供了全新底层技术。
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对比山中伸弥的基因手术刀,邓宏魁的化学调谐术展现三大优势:
· 安全革命:无外源基因整合,规避致癌风险;
· 效率飞跃:诱导时间从30天缩短至10天,效率提升20倍;
· 普适突破:在15例不同年龄、遗传背景供体中均获成功。
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2
破解人类细胞密码
化学重编程的十年攻坚战
“生命的本质是化学过程,”邓宏魁常对学生说,“找到调控细胞命运的密钥,就能重建健康。”
小鼠的成功只是起点。人类细胞比小鼠复杂得多,“化学重编程”面临巨大挑战:
· 分子迷宫:50万种化学分子中寻找有效组合,尝试上百万种配方;
· 发育壁垒:人类细胞对化学信号响应微弱,需重建重编程路径;
· 效率瓶颈:初始方案效率仅0.1%,远低于临床应用需求。
历经9年攻坚,2022年4月,邓宏魁团队在《Nature》宣布全球首个化学诱导人类多能干细胞(hCiPS细胞)诞生。
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他们独创“两步法”:先用6种分子将体细胞逆转为“中间态”,再用另一组分子诱导为多能干细胞。这一技术彻底规避了基因突变风险和伦理争议,被国际誉为“再生医学的重大突破”。
但邓宏魁并未止步。他深知:要让技术惠及大众,必须解决细胞来源问题。皮肤活检取材痛苦,脂肪细胞提取复杂。而血液——这种最易获取、最易保存的组织,成为最后攻坚目标。
2025年7月,终极答案揭晓:
· 一滴指尖血即可转化:单次采血平均产生超100个干细胞克隆;
· 冻存血液“复活”技术:脐带血库、医院血样均可直接利用;
· 效率碾压传统方法:比基因编辑技术快20倍以上。
这项突破让个体化干细胞治疗真正具备了大规模普及的可能性——血库中每一袋血液,都可能成为生命的种子库。
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3
中国科研范式的崛起:从追随到领跑
2024年邓宏魁获奖时,未来科学大奖已运行9年,颁发39座奖杯。回望历届生命科学奖得主:
2016年 卢煜明:无创产前诊断(应用创新);
2017年 施一公:剪接体结构(机制解析);
2024年 邓宏魁:化学重编程(底层技术原创)。
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图:由左至右分别为卢煜明、施一公、邓宏魁
这条轨迹揭示了中国生命科学的三级跃迁:从技术应用到机制解析,再到规则制定。
产学研闭环的“中国速度”
邓宏魁培养出新一代再生医学军团,弟子李翔创立士泽生物推进帕金森病治疗,朱芳芳创建血霁生物攻克血小板再生。这种"传帮带"模式,恰是中国科学界三级跃迁的缩影。
· 政策适配性:海南博鳌乐城医疗特区开辟“再生医学快速通道”,RGB-5088胰岛注射液2024年获临床试验受理;
· 全球标准输出:化学重编程技术已被全球500余家实验室采用,中国团队首次主导制定干细胞国际标准。
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4
科学无疆:中国智慧的全球贡献
科学无国界,但科学家有祖国。
当邓宏魁们从追赶者变为规则制定者,中国生命科学已向世界证明:关乎人类命运的问题,这里将诞生不可或缺的答案。邓宏魁的研究轨迹折射出中国生命科学的崛起:
· 全球治理:2010年当选国际干细胞生物学学会(ISSCR)首位中国理事;
· 学术话语权:担任《Cell》《Cell Stem Cell》编委,制定领域标准;
· 技术输出:化学重编程技术已被全球500余家实验室采用。
2019年,他再以基因编辑干细胞治疗艾滋病合并白血病患者的全球首例研究入选《自然》年度十大科学人物。从病毒受体发现者到细胞编程先驱,这位科学家始终将目光锁定在人类健康的终极难题上。
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尾 声
如今,邓宏魁实验室的冷冻柜里存放着上千份血液样本——有新生儿的脐带血,有糖尿病患者的抗凝血,还有百岁老人的珍贵血样。在化学小分子的作用下,它们正悄然回归生命的初始状态。
这位63岁的科学家仍在亲自动手调配小分子组合。他眼前浮现的图景,是未来某天:患者仅需提供一滴血,就能获得定制的胰岛细胞、肝脏细胞甚至心脏补片——个体化再生医学的终极梦想,正在中国实验室里炼成现实。而这条用二十年铺就的科学之路,已然照亮了人类对抗疾病的新征程。
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来源/ 部分信息整理自网络主笔/ 一个百岁新人类
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