想象一下，你正在烤蛋糕，但鹽用完了。即使缺少成分，面糊看起來仍然像蛋糕面糊，所以你把它放在烤箱里，交叉手指，期待最終得到非常接近普通蛋糕的東西。相反，你會在一小時(shí)后回來找到一份完全煮熟的牛排。
這聽起來像是一個(gè)惡作劇，但是當(dāng)格拉德斯通研究所的科學(xué)家們只移除一個(gè)基因時(shí)，這種令人震驚的轉(zhuǎn)變是真正發(fā)生在一盤小鼠干細(xì)胞身上的——注定要變成心臟細(xì)胞的干細(xì)胞突然變得像腦細(xì)胞的前體?？茖W(xué)家們的偶然觀察正在顛覆他們認(rèn)為他們對干細(xì)胞如何變成成體細(xì)胞并在成熟時(shí)保持其身份的了解。
無路可退
胚胎干細(xì)胞是多能的——它們能夠分化或轉(zhuǎn)化為完全形成的成人體內(nèi)的每種細(xì)胞。但是干細(xì)胞需要許多步驟才能產(chǎn)生成體細(xì)胞類型。例如，在它們成為心臟細(xì)胞的過程中，胚胎干細(xì)胞首先分化成中胚層，這是在最早的胚胎中發(fā)現(xiàn)的三種原始組織之一。再往下走，中胚層細(xì)胞就會分支出來，形成骨骼、肌肉、血管和跳動的心臟細(xì)胞。
人們普遍認(rèn)為，一旦細(xì)胞開始分化出這些路徑之一，它就不能轉(zhuǎn)身選擇不同的命運(yùn)。
“幾乎所有談?wù)摷?xì)胞命運(yùn)的科學(xué)家都使用了沃丁頓景觀的圖片，它看起來很像一個(gè)滑雪勝地，不同的滑雪坡下降到陡峭、分離的山谷中，”同時(shí)也是威廉 H. 楊格主席的布魯諾說格萊斯頓心血管研究博士和加州大學(xué)舊金山分校 (UCSF) 兒科教授。“如果一個(gè)細(xì)胞在一個(gè)深谷中，它就沒有辦法跳到一個(gè)完全不同的山谷。”
十年前，Gladstone 高級研究員Shinya Yamanaka 醫(yī)學(xué)博士發(fā)現(xiàn)了如何將完全分化的成體細(xì)胞重新編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞。雖然這并沒有賦予細(xì)胞在山谷之間跳躍的能力，但它確實(shí)起到了回到分化景觀頂部的滑雪纜車的作用。
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