登上Nature！清华大学丁胜团队首次化学定向诱导干细胞

丁胜教授，担任清华大学首任药学院院长、拜耳特聘教授。于1999年在加州理工学院获得化学学士学位，并于2003年在斯克里普斯研究所获得化学博士学位。长期专注于干细胞领域，是开发和应用全新化学手段研究干细胞和再生医学的引领者，一直致力于发现和鉴定可以调控细胞命运和功能（例如，不同发育阶段及不同组织中干细胞的维持、激活、分化和重编程）的小分子化合物。他在数个角色之间切换：

1. 参与筹建清华大学药学院并从2016年起担任创始院长之职；

2. 同时任职美国加州大学旧金山分校药物化学系，格拉德斯通研究所冠名资深研究员及教授；

3. 全球健康药物研发中心（Global Health Drug Discovery Institute）主任，该机构由清华大学校长邱勇与盖茨基金会联席主席比尔·盖茨在瑞士达沃斯世界经济论坛期间正式签署共同建立，是国内首个由外资参与设立的民办非企业性质科研机构；

4. 参与创立了Retro Biosciences、 Tenaya Therapeutics和Fate Therapeutics等 7家生物技术公司，其中Retro Biosciences于今年初获得了1.8亿美元的启动资金。

最新成果登上Nature

清华大学药学院丁胜教授及其团队首次以化学小分子组合体外定向诱导小鼠全能干细胞并稳定培养，相关成果以“Induction of mouse totipotent stem cells by a defined chemical cocktail”为题于北京时间2022年6月21日以加速预览(accelerated article preview)的形式在线发表于国际顶级学术期刊Nature。

清华大学药学院丁胜教授、刘康助理研究员、马天骅副研究员为该论文共同通讯作者，清华大学胡妍妍、杨媛媛、谭彭丞为该论文的共同第一作者。

化学定向诱导

2012年，诺贝尔生理学或医学奖授予了日本科学家Shinya Yamanaka和英国发育生物学家John Gurdon，因其通过重编程将细胞恢复到胚胎期状态、重新拥有分化成各类成熟细胞潜能的研究的杰出贡献。恢复细胞多能性甚至全能性是很多科学家的追求，无需利用生殖细胞或人体胚胎细胞，而时通过其他途径诱导出全能干细胞，用于再生医学例如替换受损或病变组织，甚至是创造或者复原生命。

该研究通过筛选了数千个化学小分子组合，发现并确定了其中一种组合TAW——三种小分子 TTNPB、1-Azakenpaullon 和 WS6。通过转录组相关和差异表达基因(DEGs)分析发现，这一组合可以将小鼠多能干细胞诱导成最接近小鼠2C胚胎期的细胞，即具有全能特性的干细胞，并稳定培养。

图一、筛选能够诱导全能性标志物MERVL-tdTomato的小分子过程示意图。

化学诱导干细胞全能性

发育胚胎和胚胎外组织被认为是细胞全能性最严格的标准之一，为进一步证明化学诱导的干细胞ciTotiSCs具有真正的全能性，该研究将其注射到小鼠早期胚胎中以观察其体内的分化潜力，并分析了着床前和着床后胚胎发育不同时间点的谱系贡献。研究发现，该诱导细胞表现出双向发育潜力，在培养皿和体内都能产生胚胎和胚胎外细胞，具备普通全能干细胞的典型特征。

图二、ciTotiSCs（化学诱导的全能干细胞）对胚胎发育阶段支持

小结：该研究以化学方法定向诱导并稳定培养全能干细胞，为从非生殖细胞中控制和理解全能性提供了一种新的体外定向诱导的方法，这将成为再生医学的极大助力，对于实现人体器官的体外再生以及创造或复原生命有着重大的意义。