7月27日,，2018生物科技與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國際高峰論壇在京舉辦。圖為斯坦福大學(xué)干細(xì)胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)研究所病理學(xué)副教授Marius Wernig作主題演講,，題目為《重組的轉(zhuǎn)化應(yīng)用》,。 經(jīng)濟(jì)日報-中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者張相成/攝

　　經(jīng)濟(jì)日報-中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)北京7月27日訊  由中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會主辦，賽爾集團(tuán)等承辦的“2018生物科技與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國際高峰論壇”今日在京舉辦,。

　　斯坦福大學(xué)干細(xì)胞生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)研究所病理學(xué)副教授Marius Wernig在主題演講中介紹了細(xì)胞重組的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,，如何利用細(xì)胞實現(xiàn)葡萄糖的運(yùn)輸，用以了解人類的基因工作機(jī)理以及基因如何突變的,，以及導(dǎo)致老年癡呆癥和帕金森癥的原因,。

　　以下為演講全文：

　　謝謝主辦方的邀請，謝謝你們的聆聽,。這是一個特別的活動,，我很高興來到這里，我也很感激你們能夠作出這樣的努力,，尤其是感謝中國的這種努力,，促進(jìn)科學(xué)、促進(jìn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展,，尤其是促進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的發(fā)展,。我相信這個領(lǐng)域應(yīng)該是有很廣闊的前景。事實上今天早上我們也意識到中國這個國家它的偉大之處,、卓越之處,。中國古代修建了像故宮這樣精美的建筑�,？梢钥闯鲈谥袊�各個領(lǐng)域,，不只是醫(yī)學(xué)以及建筑都有它的專長。大部門的聽眾是講英文的,，所以我也幾句中文吧,。“你好”,。

　　下面我開始演講,。

　　在很久之前我們知道這種發(fā)展被稱為是單向的，像胚胎大部分的發(fā)展要成熟,，由胚胎細(xì)胞分化為不同類型的細(xì)胞,，最后在我們成人體內(nèi)可以看到細(xì)胞不斷成熟。但是都認(rèn)為細(xì)胞分化是單向的,，但是由于不同的編碼編程以及不同的組合的經(jīng)驗,，可以把一個完全成熟的細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化，回到它的原始狀態(tài),，這就是我們首先要分享的內(nèi)容,，我們所說的細(xì)胞和它的研究。

　　之前也有克隆的研究,，我相信大家都看過這張幻燈片,，東京大學(xué)的教授認(rèn)為一些轉(zhuǎn)錄的因素可以幫助我們把細(xì)胞轉(zhuǎn)化為和胚胎干細(xì)胞非常類似的細(xì)胞。因此我們就在想,，這種直線性的發(fā)展,，我們要考慮到這些細(xì)胞之間的關(guān)系，或者說我們把一個非常成熟的狀態(tài)的細(xì)胞,，假如說成人細(xì)胞如何把它回歸到原始的胚胎細(xì)胞的狀態(tài),，這是非常精彩的現(xiàn)象。我相信我們可以利用這張圖進(jìn)一步的闡述,，如何把一個成熟的成人細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為原始的狀態(tài),。今天早上也分享了如何把纖維元細(xì)胞變?yōu)樯窠?jīng)元細(xì)胞，在這些方面我們非常成功,。我們認(rèn)為誘導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞是從纖維元細(xì)胞中獲得的,，直接變?yōu)樯窠?jīng)元細(xì)胞。今天托馬斯也分享了在實驗室不斷的研究,，可以看到這些細(xì)胞是利用了不同的標(biāo)記物標(biāo)記出來的,，這些細(xì)胞也有自己非常強(qiáng)的生理學(xué)特性，它們也可以接收到我們這些突出物所呈現(xiàn)出來的信號,，這就是神經(jīng)元的獨(dú)特之處,。

　　設(shè)想如何從病人身上找到一些樣本？我們把這些細(xì)胞進(jìn)行重組,，從IPS可以把它們直接進(jìn)行組合,，利用這些細(xì)胞實現(xiàn)葡萄糖的運(yùn)輸,。帕金森癥的一些患者主動加入了我們的研究，今年早上托馬斯也分享了,，我們希望能夠了解人類的基因工作機(jī)理以及基因如何突變的,，如何會導(dǎo)致這些老年癡呆癥以及帕金森癥。

　　我們思考這個問題從何而來,？這是一個非常積極的項目,。我們希望能夠進(jìn)一步的思考，找到這種結(jié)果,。如何能夠?qū)崿F(xiàn)這種轉(zhuǎn)換,，從一個不同的細(xì)胞類型、纖維元細(xì)胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元細(xì)胞,，他們本來沒有什么關(guān)系,，這是轉(zhuǎn)錄的因素，叫做Ascl1,，這是一個非�,；�本的換，從Helix可以找到它的轉(zhuǎn)錄因素,。這些因素一般來說是可以把不同的鏈整合在一起,。我們要問的第一個問題是：Ascl1在纖維元細(xì)胞組中處在哪個位置，纖維元細(xì)胞一旦呈現(xiàn)出來的時候,，我們希望找到它的基因組,，它的基因阻在哪個部分，基因組中SCRE在哪個地方呢,？我們可以看到這個基因組在這里有一個熱圖,，我們利用IP序列的方式找到他的熱圖，在MEFs以及BAM方面它的特征跟NPCs是一樣的,，也就是說這些基因的目標(biāo)是非常開放的,，是在纖維元細(xì)胞當(dāng)中可以找到的，或者說我們可以找到Ascl1,，纖維元細(xì)胞里面可以找到相似的細(xì)胞組行,，這是它的轉(zhuǎn)錄里面非常相似的類型，就是它的這種染色質(zhì)是如何整合在一起的,。為了把他們區(qū)分他們是開放的,，讓你可以找到這些基因序列。到底我們怎么樣能夠在這個過程中進(jìn)行分別,，尤其是在表達(dá)之前可以進(jìn)行區(qū)分,。首先是經(jīng)過處理，還有再目標(biāo)的基因分子,�,？催@周圍兩者相聚比較近,，這是科學(xué)上的表述。也就是說他們的DNA在核附近,，做這個附近意味著他們沒有辦法轉(zhuǎn)錄,，是封閉的，這是非常重要的一點(diǎn),。只有一部分的轉(zhuǎn)錄因子是存在,，也知道他們可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)錄,，他們被稱之為先鋒因子,。所以我們知道Ascl1指的是有相應(yīng)的靶向先鋒因子的。

　　在目標(biāo)的方面,，可以看出有一些差異的存在,，一旦表達(dá)了出來，就可以開放性的表達(dá),，這個區(qū)域?qū)ζ渌�轉(zhuǎn)錄的區(qū)域是開放,，對于其他染色質(zhì)的建模都成為了可能性，我們希望通過這種方式更好地了解,，并且衡量實際所發(fā)生的狀況,。為了能夠做到這一點(diǎn)，把我們的方法進(jìn)行了一定的優(yōu)化,。我們的方法叫做ATAC-seq,，把這個染色質(zhì)開放又關(guān)閉，這個開放可以了解整個發(fā)展進(jìn)程的變化,�,；蛘呤菑腄NA的階段出現(xiàn)。這里藍(lán)色所展示就是我們這個TM-5,，其實是我們秩序的指引物,，而我們的Chromatin一旦進(jìn)入核的區(qū)域就沒有辦法進(jìn)行融合了。我們把這個方法應(yīng)用到一系列的重要的結(jié)合點(diǎn),，這個結(jié)合點(diǎn)也顯示出染色質(zhì)動態(tài)的變化,。在圖中黑色的曲線所代表的區(qū)域，如果出現(xiàn)了lttTA是有基本的信號,，但是如果說我們在經(jīng)過了12個小時之后,，我們的這個信號就會極大的提升，而且是非常明顯的,，而且是開放式的,，大家可以在圖中看到這個信號不斷增加，在整個轉(zhuǎn)錄過程中這個信號是在快速增加的,。紅色是不同的效率,，離染色質(zhì)比較近,。在這一塊經(jīng)過五天之后，明顯可以發(fā)現(xiàn)這個數(shù)值的變化還是比較大的,。也就是說,，在兩邊有兩個核的區(qū)域。這個核的區(qū)域正好就在中心的兩邊,。因此,，一個單一轉(zhuǎn)錄的區(qū)域是如此的漂亮，他們有著直接的靶向區(qū)域,，從一開始的時候是更加隨機(jī)的分配的模型,，接著逐漸轉(zhuǎn)化到了更加高結(jié)構(gòu)化的架構(gòu)，在這里給大家展示的數(shù)據(jù)也有類似的觀點(diǎn),。

　　基于顏色密度不同,，可以看到這個顏色之間出現(xiàn)的分辨率的情況，在這里我不想浪費(fèi)大家的時間沒有辦法講特別細(xì),，但是我想讓大家可以看一下,，這兩張圖其實是有所不同的。因為在這里有兩朵云,，第二朵云這兩邊就更平一些,，這就是我們所謂的第二個細(xì)胞核的層，而且跟第一層會有著一定的重疊,。

　　剛才給大家展示了都是一些其他的數(shù)據(jù),，這都是從靶向、目標(biāo)的角度來思考的,�,；���?qū)W當(dāng)中可以分析，如果改變基因其他方面會帶來怎樣的影響,？對于所有基因科學(xué)家來說,，因為我們的基因協(xié)會是面向開放的，我們就能夠看到有很多的變化已經(jīng)出現(xiàn)了,。最上面的區(qū)域密度是比較大,，還有一些平均密度比較高的區(qū)域正在關(guān)閉，而其他的區(qū)域卻并非如此,。這其實是因為我們激活了它的轉(zhuǎn)錄因子,，我們到底應(yīng)該怎么樣決定什么時候應(yīng)該關(guān)閉，最重要的是我們可以看一下目前沒有非常明確的機(jī)制,，我們必須依靠內(nèi)部的方法和工具,，包括一些通用的效果和方法來實現(xiàn)這一點(diǎn)。

　　我們做發(fā)現(xiàn)的另外一個驚奇,。做調(diào)查的時候可以看到對不同的情況,，從0到220,，在這個過程中可以看到隨著地點(diǎn)的放開，這些變化不是漸進(jìn)式的,，這里實現(xiàn)的是兩天到五天時間非常性的提升,。我們的整個轉(zhuǎn)錄過程其實也是逐漸所產(chǎn)生的。而且,，是需要我們進(jìn)行緩慢的安排,。在我們的過程中出現(xiàn)了非常快速,、明顯的轉(zhuǎn)化，就像我們在建模一樣的,。我們可以看到,，有比較小的一些調(diào)整,，這些調(diào)整是對序列的調(diào)整,。這對于我們來說是非常驚訝的。

　　第二天和第五天的時候,，是在逐漸的成熟化的轉(zhuǎn)換過程中,。在這里給大家展示了一些照片和例子，比如說在第二天的時間這里給但是展示一個時間軸,，可以看到在我們通過控制,、對照的過程來進(jìn)行一些區(qū)分，沒有邊組的過程,。到第五天產(chǎn)生了更加巨大的變化,。從細(xì)胞生物學(xué)的角度來看，大部分的變化都是后期產(chǎn)生的,，都是需要有相應(yīng)的設(shè)計,，我們在一開始的時候不需要期待有太多的變化，但是實際上在最后我們的變化是逐漸累計而成的,。很遺憾沒有特別多的時間給大家介紹另外一個轉(zhuǎn)錄的流程,，這個轉(zhuǎn)錄的流程就只能給大家稍微做一些簡要介紹了。

　　我想跟大家介紹一下我們當(dāng)前所做的工作和研究,。這個研究我們把它叫做Myt1l,，通過我們神經(jīng)元的流程有一個過程，這個過程是對非神經(jīng)元程序的抑制,，我們發(fā)現(xiàn)他們通過配合能夠形成更好的效果,，他們可以更加有效地開發(fā)并且關(guān)閉神經(jīng)元的程序，也有相應(yīng)神經(jīng)元負(fù)責(zé)不同的基因,。比如說對部分神經(jīng)元的編輯,。跟大家強(qiáng)調(diào)一下,，我們當(dāng)前所看到的一些主要結(jié)論：

　　IPS細(xì)胞是如何運(yùn)作的？大家比較熟悉,，有各種不同的類型,。為了強(qiáng)調(diào)它們之間的差別，我想跟大家談一下,，最近所發(fā)布的一些資料當(dāng)中設(shè)計出來的信息,，可以看到這兩者之間的機(jī)理是有多大的差異。這個表當(dāng)然有很多的數(shù)字,，我會花一些時間帶著大家看一下,。這里主要是有四類不同的程序，從左往右,，首先是MES,，第二個是經(jīng)過48小時，經(jīng)過預(yù)先的處理的方式,，最后是ESC的方式,。給大家展示的是，如果EVs增加,，那么這個增加就要求我們進(jìn)行一些更加詳細(xì)的分析,，有沒有出現(xiàn)一些特定的表達(dá)，如果說它確實快速地關(guān)閉了我們所需要的類型,，而且這個程序本身是需要能夠得到表達(dá)的,。

　　接下來考慮整個刺激的變化，確實會有一些變化的發(fā)生,，有一些是技術(shù)上是很好的,，可以測量和評估的，包括對于阻蛋白調(diào)節(jié)的變化,，這些變化需要很長的時間累計,，才能產(chǎn)生明顯的效果。

　　轉(zhuǎn)錄因子去哪里了,？我們有一些提升的因素,，這些因素當(dāng)然受了一些主要的推動因素的影響，比如說βB,，這一塊我們可以看到這個轉(zhuǎn)錄因子失去了它兼容性,，沒有辦法更加明顯地表現(xiàn)出來。如果說我們現(xiàn)在去問到底影響整個的編碼因素是什么,？我們通過觀察發(fā)現(xiàn),，這些再次編輯作用不是在初期所出現(xiàn)的，而是有不同的變化呈現(xiàn)，是有結(jié)合的,，最后得出來的結(jié)論是即使說它可以引起轉(zhuǎn)錄因子的變化,，正是這樣的因素關(guān)閉了刺激的因素。這就花了非常長的時間,，專門用相當(dāng)?shù)木�力進(jìn)一步探索到底是由哪些因素起到的作用,。我們的這種轉(zhuǎn)錄因素可以找到合適的目標(biāo)，而且在這樣的纖維元細(xì)胞里面可以明確想要找到具體的基因序列是哪個,。

　　我想進(jìn)一步地闡述這種機(jī)理的原理,。我們可以看到這種基因的序列的研究�,？梢詭�來非常有趣的觀察,，調(diào)整出其中一個比較有趣的結(jié)論跟大家分享一下。

　　這里有100-120個左右的細(xì)胞,，從纖維元細(xì)胞到神經(jīng)元細(xì)胞,，基于它的基因表達(dá)相似之處，發(fā)現(xiàn)這個基因里面有這個曲線,，這就是一個重組的路徑,，另外兩個比較有趣的現(xiàn)象發(fā)生在這個重組路徑中，這些細(xì)胞他們之前所說誘導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞到神經(jīng)元細(xì)胞的過程,，跟原始路徑是截然不一樣的,，而且也是呈現(xiàn)出一種向下的曲線,。這個五個細(xì)胞不能從下降的曲線,、下降的轉(zhuǎn)錄因素里面找到。這里我們所說的Ascl1,，這幾個細(xì)胞形成一個大的群體,，很多細(xì)胞通過誘導(dǎo)產(chǎn)生，可以用于我們的分析,。因此,，Ascl1這些細(xì)胞他們可以產(chǎn)生出非常密集的趨勢，這些細(xì)胞可以非常有選擇性的進(jìn)行表達(dá),，而且的它們呈現(xiàn)出比較統(tǒng)一的表達(dá)類型,。為了增強(qiáng)這一點(diǎn)我們也是在這個區(qū)域來分析纖維元細(xì)胞和神經(jīng)元的對比�,？梢园l(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞是在原始項目里面誘導(dǎo)出來,，某種情況下它們的細(xì)胞越來越多，Ascl1是一個比較啟動的因子,，可以讓我們了解這樣一個基因序列的作用,，可以作為一種轉(zhuǎn)錄的啟動因素，因此我們就會思考Ascl1是否有一些深入化學(xué)的特性和肌肉有關(guān),、和神經(jīng)元有關(guān),，在我們的研究過程中在我們的項目里面其實沒有發(fā)現(xiàn)這些具體的信息，對于這樣一個體我們需要進(jìn)行不同研究,。思考一下MyoD和Ascl1的特點(diǎn),，在神經(jīng)細(xì)胞里面把MyoD放到其中，他們有相似的地方,。Ascl1可以誘導(dǎo)神經(jīng)元細(xì)胞,，MyoD1可以誘導(dǎo)肌肉細(xì)胞,，這張圖中可以顯示出結(jié)果,。另外,，在這個項目里面還可以發(fā)現(xiàn)這些Ascl1有關(guān)的序列是被激活的，我們把這樣的兩個轉(zhuǎn)錄因素進(jìn)行具體的描述,，在纖維元細(xì)胞中如何進(jìn)行爭取的,。我們來研究Ascl1和MyoD這些轉(zhuǎn)錄因素的相似之處。在這些項目中它們有相同的整合方式,，盡管說這種整合方式比較相似,，這個轉(zhuǎn)錄根本上來說是截然不一樣的,。因為它的功能性是相反的,，從神經(jīng)元到纖維元細(xì)胞到肌肉細(xì)胞有不同的過程,。

　　它們這種轉(zhuǎn)錄功能是不一樣的通過一定的數(shù)據(jù)分析之后,，我們需要看一下它的這種整合類型的數(shù)量，從數(shù)量方面進(jìn)行考量,。通常我們把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分層、進(jìn)行分類,。還有它的這種結(jié)合的強(qiáng)度,，從左邊可以看出這種結(jié)合的強(qiáng)度以及MyoD的關(guān)系。這里是相反的圖譜,，下面在這樣一個方式中可以看出H3一欄中,，我們可以看出Ascl1有很強(qiáng)的整合效果，在這里它有一個增強(qiáng)的標(biāo)記,，從數(shù)量角度來看MyoD的整合方式是比較強(qiáng)的,。另外還有一種方式來評估它的基因序列,，可以看出Ascl1以及MyoD基因表達(dá)的相關(guān)性,。這可以幫助我們解開問題的答案。像我們之前所說的,，Ascl1是和神經(jīng)元細(xì)胞以及肌肉細(xì)胞有關(guān)，從MyoD的角度進(jìn)行考量。我們可以看一下它的這種肌肉細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞的關(guān)系,，它的表達(dá)性可能說不像MyoD表達(dá)性那么強(qiáng),，那么因此如何實現(xiàn)一種平衡，能夠把MyoD和Ascl1之間的基因表達(dá)進(jìn)行平衡,，能夠把這些神經(jīng)元進(jìn)行啟動,。有一種抑制劑,，可以抑制這種肌肉細(xì)胞，如果把MyoD和Ascl1進(jìn)行抑制的話形成這樣一個結(jié)果,。

　　用綠色表達(dá)這個肌肉細(xì)胞，可以看到一個更好細(xì)胞的產(chǎn)生,�,？梢钥吹組yoD有一個非常強(qiáng)的肌肉細(xì)胞表達(dá),。MyoD利用我們之前所說的抑制器進(jìn)行研究,。哪些因素可以抑制MyoD的表達(dá),？可以看它的顏色以及之前的顏色是不一樣的,。在這里可以看到它的形態(tài)學(xué)。所以,，可以改變這種平衡，改變不同項目的活動,，改變這些轉(zhuǎn)錄的抑制,，這樣的話我們可以達(dá)到自己想要的目標(biāo),。這是我要分享的內(nèi)容,，謝謝你們。

　　這是我們的實驗室,，這是非�,？鞓返囊蝗喝�,，他們的名字在這屏幕上,。我想，還要感謝主辦方,，感謝支持機(jī)構(gòu),。謝謝,！