北科生物研发中心在国际知名期刊《Nature Chemical Biology》发表高质量论文

重编程技术通过突破细胞命运限制，将体细胞转化为具有更强发育潜力的多能性细胞，在细胞治疗和再生医学中展现出巨大前景。相较于依赖转录因子过表达的传统方法（如体细胞核移植和OSKM技术），新兴的化学重编程采用小分子化合物，凭借其在安全性和便捷性方面的显著优势，成为该领域的前沿发展方向。

2025年4月18日，北科生物首席科学家蔡车国教授团队与专家顾问蒋卫教授团队在Nature Chemical Biology（影响因子14.8）杂志上发表综述文章。该文章系统阐述了当前化学重编程的主要策略，重点探讨了表观遗传调控机制在其中的核心作用，强调了小分子化合物通过表观遗传重塑实现细胞命运转变的巨大潜力，并对化学调控细胞命运的关键挑战与未来应用前景进行了展望。

该综述首先比较了传统转录因子重编程与化学重编程方式的区别与优势，传统方法如Yamanaka因子（OSKM）存在安全性和整合风险，而化学重编程则具有(1)不整合到基因组中，高安全性，(2)操作简单，易于标准化，(3)多靶点的组合调节，(4)作用时间可控，效果可逆等优点（图1）。

文章详细描述了化学诱导多能干细胞（CiPSCs）的发展历程，包括不同的小分子组合及其效率提升，最终成功获得人类CiPSCs诱导成功。文章还讨论了化学小分子诱导细胞从多能性向全能性过渡的转变，介绍了在扩展多能干细胞（EPSCs）和全能样细胞（如TBLCs）获得中化学重编程的重要作用。

接下来文章重点讨论了表观遗传调控在细胞命运重塑中的重要作用，阐明化学重编程主要经历两个关键表观重塑阶段：1）H3K9me3、H3K27me3等抑制性标记的沉积介导的定义当前身份基因表达沉默；2）伴随H3K4me3、H3K27ac等活性标记的建立逐步激活多能性或全能型基因调控网络。详细探讨了不同化合物小分子在表观重塑过程中发挥的重要作用（图2）。

最后对化学重编程未来将面对的挑战与前景进行展望，提出未来化学重编程方案可能的发展方向及未来应用前景。

结语：

化学重编程通过精准调控表观遗传景观，为获得多能性和全能性细胞提供了安全高效的新途径。尽管仍需克服复杂性和效率问题，其在再生医学和疾病建模中的潜力已崭露头角。化学重编程正在撕掉“基因编辑依赖”的标签，为细胞治疗提供更安全、可控的解决方案。随着新型小分子不断涌现，人类距离“定制器官”和“逆转衰老”的梦想或许不再遥远。

作者简介：

武汉大学研究生文珊珊和北科生物博士后郑冉博士为该论文共同第一作者；武汉大学蒋卫教授，北科生物首席科学家蔡车国教授为本文通讯作者。