突变干细胞无视发育规则

想象一下，你正在烤蛋糕，但盐用完了。即使缺少成分，面糊看起来仍然像蛋糕面糊，所以你把它放在烤箱里，交叉手指，期待最终得到非常接近普通蛋糕的东西。相反，你会在一小时后回来找到一份完全煮熟的牛排。

这听起来像是一个恶作剧，但是当格拉德斯通研究所的科学家们只移除一个基因时，这种令人震惊的转变是真正发生在一盘小鼠干细胞身上的——注定要变成心脏细胞的干细胞突然变得像脑细胞的前体。科学家们的偶然观察正在颠覆他们认为他们对干细胞如何变成成体细胞并在成熟时保持其身份的了解。

无路可退

胚胎干细胞是多能的——它们能够分化或转化为完全形成的成人体内的每种细胞。但是干细胞需要许多步骤才能产生成体细胞类型。例如，在它们成为心脏细胞的过程中，胚胎干细胞首先分化成中胚层，这是在最早的胚胎中发现的三种原始组织之一。再往下走，中胚层细胞就会分支出来，形成骨骼、肌肉、血管和跳动的心脏细胞。

人们普遍认为，一旦细胞开始分化出这些路径之一，它就不能转身选择不同的命运。

“几乎所有谈论细胞命运的科学家都使用了沃丁顿景观的图片，它看起来很像一个滑雪胜地，不同的滑雪坡下降到陡峭、分离的山谷中，”同时也是威廉 H. 杨格主席的布鲁诺说格莱斯顿心血管研究博士和加州大学旧金山分校 (UCSF) 儿科教授。“如果一个细胞在一个深谷中，它就没有办法跳到一个完全不同的山谷。”

十年前，Gladstone 高级研究员Shinya Yamanaka 医学博士发现了如何将完全分化的成体细胞重新编程为诱导多能干细胞。虽然这并没有赋予细胞在山谷之间跳跃的能力，但它确实起到了回到分化景观顶部的滑雪缆车的作用。

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