据悉,这种“超级”干细胞是为了解决目前干细胞治疗中的两大难题——治疗有效性和安全性。刘光慧团队及其合作者通过基因编辑技术,仅改变人类基因组中的一个碱基,“四两拨千斤”地破解这两个难题。

而这个“四两拨千斤”的关键改动是围绕着名为“NRF2”的转录因子展开。

转录因子,顾名思义,是指一种可以协助遗传物质DNA向RNA转录的蛋白质。在刘光慧与合作者的工作中,他们以药物筛选的方式,试图找到与干细胞衰老有关的关键因子。这一过程中,他们发现,筛选出来能延缓人类间充质干细胞衰老的化合物有一个共同特点——都能激活NRF2这个抗氧化的转录因子。

由此,刘光慧团队猜测,在基因层面增强NRF2的活性或许能够延缓人类干细胞的衰老。

怎样做最小改动来增强NRF2呢?

在之前的研究中,研究人员已经知道,细胞里有名曰“KEAP1”的NRF2抑制蛋白,会通过结合并降解NRF2,使其无法发挥功能。与此同时,研究人员也已经知晓,在NRF2与其抑制蛋白接触的表面上,有一个氨基酸很关键,负责将NRF2捆绑在抑制蛋白上。

那么,如果这个关键的氨基酸被替换掉,NRF2是不是就能脱离抑制蛋白的束缚,更好地发挥功能,保护细胞了?

“一石二鸟”

于是,为了证明这一猜想,在人类胚胎干细胞中,刘光慧团队使用第三代腺病毒载体HDAdV介导的基因编辑技术,置换了NRF2编码基因的一个碱基(A245G)。置换后,NRF2果然得以挣脱抑制蛋白的“控制”,大量进入细胞核,激活一系列抗氧化和细胞保护基因的表达,使得干细胞有了更长的“寿命”。