【用电影看细胞】《不老奇事》的奇迹之光：当电影中的“干细胞”梦想照进现实

引 言

一个自上世纪60年代开始，长达60年的故事。六十年间，因为时代动荡、因为机缘巧合、因为追逐梦想......不断地分离、错过、分离、错过，当苏凌芳垂垂老矣，郭小鲁的年龄却停留在了30岁。

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不老奇事

大学期间，郭小鲁的母亲去世，让郭小鲁觉得“学医救不了身边的人”，在导师的推荐下远赴布拉格，投身钻研“干细胞”，以期望实现不老。

电影对这段经历进行了文学美化，随着团队成员相继离世，郭小鲁带着一腔孤勇用自己做实验，最终成为了“干细胞”初代受益者，实现了“青春永驻”。

“不老”是人类研究中一个永恒的、带有一丝浪漫主义的命题。但是目前，“长生不老”还是只能归属于科幻，现实中，没有人真正完成了这个命题。

请注意，是目前还没有人能完成，事实上，现在的科研界确实有一种技术能做到延缓衰老的效果。

这项技术就是，我们今天聊的，也是在这部电影里被美化的技术-“干细胞”，从现实的角度来看，它可能就是基于CRISPR-Cas9基因编辑技术的干细胞诱导技术。

干细胞与再生医学

干细胞，具有非凡的自我更新与分化能力，它们能持续生成特定类型的高度分化子细胞。这种能力使得干细胞在生物体内扮演着至关重要的角色。对于许多短寿命的细胞，如小肠绒毛细胞（每2-3天更换）和皮肤组织细胞（每2-4周更换），干细胞提供了持续的替换来源，正如电影《不老奇事》中所描述的那样。

影片中提出的“长生不老”概念，实际上是希望通过培养干细胞，生成新的器官和组织以替换衰老的部分，从而实现寿命的延长。这一设想与现实中的再生医学理念高度契合。特别是多能干细胞，因其能转化为体内任何类型的细胞，被视为当前无法治愈疾病，如心力衰竭、帕金森病和失明等的重要治疗资源。

早在6年前，2018年清华大学药学院院长丁胜及其团队就取得了突破性的研究成果。其发表在Cell stem Cell上的论文CRISPR-Based Chromatin Remodeling of the Endogenous Oct4 or Sox2 Locus Enables Reprogramming to Pluripotency中指出，研究团队利用CRISPR技术成功激活了Oct4和Sox2基因。

这两个基因在干细胞功能中起着关键作用。通过刺激基因组的一个特定位点，他们实现了小鼠皮肤细胞向干细胞的转变。

本项研究证实了利用CRISPR技术可以精准地激活细胞中的Oct4或Sox2基因。通过这一方法，研究人员发现仅仅刺激基因组上的一个特定位点，就能够触发细胞内部的天然连锁反应，进而成功地将普通细胞重新编程为具有多向分化潜能的诱导多能干细胞(iPSC)。

“分子剪刀”- CRISPR-Cas9

近年来，CRISPR-Cas9基因编辑技术备受瞩目，其重要性得到了广泛认可。Emmanuelle Charpentier教授和Jennifer Doudna教授凭借在这一领域的杰出贡献，荣获了2020年诺贝尔化学奖。自CRISPR技术问世以来，研究者们在基因组操作上的能力得到了根本性的增强，为科学研究开辟了新天地。

CRISPR，即规律间隔成簇短回文重复序列（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats），是原核生物基因组中的一种特殊结构。这一结构实际上是细菌和病毒长期斗争的产物，它成为了细菌抵抗病毒入侵的免疫利器。简而言之，当病毒试图将自己的基因嵌入细菌并利用其细胞器进行复制时，细菌为了自我保护，进化出了CRISPR-Cas9系统，能够有效地将病毒基因从自身基因组中剔除，从而维护了基因组的纯净与稳定。

案例一

早在2013年，张锋教授就在《Science》杂志上发表了题为“利用CRISPR/Cas系统进行多重基因组工程”的论文。张锋教授及其团队首次成功地将CRISPR技术应用于哺乳动物细胞内，并在短短几周内就构建出了小鼠的疾病模型。

自CRISPR-Cas9基因编辑技术问世以来，科学家们一直在不断地对其进行优化和升级。随着这项技术的不断进步，CRISPR-Cas9在基因治疗相关领域展现出了巨大的潜力。

案例二

中国华西医学院的研究团队已经从患者血液中成功分离出免疫细胞，并利用CRISPR-Cas9技术精确地敲除了PD-1蛋白基因。这为未来的肿瘤治疗提供了新的思路。

案例三

而在治疗艾滋病方面，就在前不久，当地时间3月18日，荷兰阿姆斯特丹大学科研团队就公开宣布通过CRISPR基因编辑技术成功将被感染的细胞中的HIV病毒清除。

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相信在不远的将来，CRISPR-Cas9基因编辑技术会在生命科学领域继续大放光彩，也许将来每一天，利用干细胞“长生”，不再是科幻。

参考资料：

1.CRISPR-Based Chromatin Remodeling of the Endogenous Oct4 or Sox2 Locus Enables Reprogramming to Pluripotency

2.The Nobel Prize in Chemistry 2020

3.A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity

4.Multiplex Genome Engineering Using CRISPR/Cas Systems

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