干细胞的新认知，科学家用古老的单细胞生物基因创造小鼠干细胞

这是一次令人难以置信的突破，根据最近发表的一项研究，科学家们利用比动物更古老的遗传工具创造了一只小鼠。他们通过从单细胞生物中提取基因并将其引入小鼠细胞，研究人员制造出了干细胞；这些干细胞在被注入到发育中的胚胎中时，帮助形成了一只活生生的小鼠。

数亿年前，在多细胞生物进化出来之前，简单的单细胞生物在地球上游荡。其中一些被称为领鞭毛虫（choanoflagellates），它们被认为是动物最近亲缘生物。这项新的研究发现，领鞭毛虫的基因组中竟然包含Sox和POU基因的某些版本——这些基因已知在哺乳动物中驱动干细胞的形成。而在这之前，人们认为这些基因是动物所独有的。毕竟，单细胞生物只有一个细胞，是不可能有干细胞的。

因此，它们（即Sox和POU基因）在单细胞生物中的发现动摇了我们对干细胞及其进化的所有认知：控制干细胞发育的关键基因早在单细胞生物时代就出现了。这本身就是一个前所未有的发现，但研究人员决定更进一步，使用这些基因重新编程小鼠细胞。

“通过成功地利用从我们的单细胞亲缘生物中提取的分子工具创造了一只小鼠，我们见证了近十亿年进化过程中功能的非凡连续性，”研究作者亚历克斯·德·门多萨博士（Dr Alex de Mendoza）在一份声明中说。“这项研究暗示，参与干细胞形成的关键基因可能远早于干细胞本身起源，或许帮助铺平了我们今天所见多细胞生命的道路。”

研究团队将领鞭毛虫的Sox基因引入小鼠细胞，替换了它们现有的Sox2基因——通过这样做，触发这些细胞成为诱导多能干细胞（iPSCs）。这些细胞有潜力发育成身体内的任何细胞类型。

当他们将这些诱导多能干细胞（iPSCs）注入到发育中的小鼠胚胎中时，他们产生了所谓的嵌合体——一种身体由遗传上不同的细胞组成的动物，包含两套不同的DNA。在这种情况下，小鼠同时表现出来自供体胚胎和诱导多能干细胞的特征，具有黑色毛皮斑块和深色眼睛，证实了古老基因对小鼠发育产生了实实在在的影响。

这个成果令人印象深刻，尤其是考虑到这些基因来自于简单的单细胞生物。似乎早期生命在多细胞生物和干细胞出现之前就进化出了保持多能性的方式。

“领鞭毛虫没有干细胞，它们是单细胞生物，但它们有这些基因，可能用于控制基本的细胞过程，而多细胞动物后来可能重新利用这些基因来构建复杂的身体，”德·门多萨博士解释道。

这一发现还可能为再生医学的未来进步提供信息，其中干细胞发挥着重要作用。

“研究这些遗传工具的古老根源，让我们能够以更清晰的视角创新，了解如何调整或优化多能性机制，”共同作者拉尔夫·乔赫博士（Dr Ralf Jauch）补充道。

也许在不久的将来，我们就能看到基于这项新发现的医学成果。