本报讯（记者陈彬）清华大学药学院教授丁胜及其团队以哺乳动物小鼠为主要研究对象，经过6年多科研攻关，首次发现全能干细胞体外定向诱导及其稳定培养的“神奇药水”。凭借该项研究，动物身上血液、皮肤等任何一处体细胞有望重新编程为多能干细胞，进而“用药”后成为能独立形成生命的全能干细胞。6月21日，相关成果在线发表于《自然》。

在自然界中，精子和卵子结合产生受精卵，受精卵会分裂形成新细胞，新细胞继续分裂并逐渐特化，即产生组织器官的特异性和功能，这一过程不可逆转。一旦单细胞胚胎分裂并达到二细胞胚胎阶段，细胞将很快失去产生生命个体以及分化形成所有胚内和胚外细胞类型的能力。从克隆技术到再生医学，找到除自然胚胎孕育之外的其他途径来创造或复原生命，一直是生命科学领域追求的一个目标。

在研究中，丁胜团队发现了一种全新的药物组合，其能特异地诱导出一类具备转变为完整有机体潜能的全能干细胞。同时，研究人员可在实验室中保持诱导所产生细胞的全能性（胚内和胚外分化潜力），为后续研究提供一个稳定系统来揭开生命创造的神秘面纱。

“通常除了全能干细胞，没有任何其他干细胞有可能独立形成生命。为更好研究和控制全能干细胞，我们建立了一个能诱导并维持这些细胞的系统，并采用严格的标准来确认全能干细胞‘身份’。”丁胜解释道。

丁胜团队选择并筛选了数千个小分子组合。通过多轮分析，他们发现并最终确定了3种小分子的组合，可将小鼠多能干细胞诱导成具有全能特性的细胞。他们将这种分子组合称为TAW鸡尾酒药物组合。“TAW中的每个字母代表一个已知的可调节特定细胞命运的分子，但通过这项研究我们才发现它们诱导全能干细胞的联合作用。”丁胜表示。

研究团队详细核实确认了TAW诱导的细胞的功能，包括它们的全能性和非多能性。这些细胞在所有的转录组、表观组和代谢组水平上都通过了严格的分子测试。

为进一步证明TAW诱导的细胞具有真正的全能性，研究团队在体外测试了它们的分化潜力，并将其注射到小鼠早期胚胎中以观察其体内的分化潜力。研究发现，这些细胞不仅在培养皿中表现出全能干细胞的特点，而且在体内还分化成胚内和胚外谱系。它们具备发育成胎儿以及周围卵黄囊和胎盘的潜力，这是普通全能干细胞的典型特征。

此外，研究人员在特殊培养条件下培养了由TAW鸡尾酒药物组合诱导的全能干细胞，新生细胞也显示出类似的全能特性。这一观察结果表明，TAW诱导的细胞在实验室环境中可以保持全能性，从而建立一个稳定的系统。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-022-04967-9