11月17日，Cell杂志以封面文章的形式报道了北京大学邓宏魁和赵扬研究组的最新研究成果 “A XEN-like State Bridges Somatic Cells to pluripotency during Chemical Reprogramming”。该研究发现化学重编程过程中的一个类似于胚外内胚层细胞的中间态，并据此大幅提升了化学诱导的多潜能干细胞（CipS细胞）的诱导效率。
体细胞重编程技术是指将体细胞的发育过程逆转，使之重新获得类似早期胚胎细胞的多潜能性，重新具有分化发育成为各种成熟细胞类型的能力。这一技术有望利用病人自体的细胞培育有功能的细胞或器官，应用于治疗多种重大疾病。化学重编程技术则是该研究组于2013年报道的诱导体细胞重编程获得多潜能干细胞的全新方法，利用以四个小分子为主的小分子化合物组合对体细胞进行处理，成功逆转体细胞“发育时钟”，实现了体细胞的重编程，将已经特化的小鼠体细胞诱导成为可以重新分化发育为各种组织器官类型的多潜能性细胞，并将其命名为CipS细胞。使用化学方法诱导体细胞重编程，摆脱了以往的重编程方法对遗传操纵的依赖，为再生医学开辟了一条新途径。
在这次刊登的最新研究成果中，邓宏魁研究组发现了在化学重编程早期产生的一个上皮样细胞的中间状态，这一中间状态的细胞共表达Sall4, Gata4, Gata6和Sox17等转录因子，在细胞的基因表达谱和体内发育能力上类似于胚外内胚层(XEN)细胞。这一发现提供了改进化学重编程体系的一个关键的分子路标，以此为基础进一步优化了化学重编程的诱导条件，最终建立了一个非常高效的化学重编程体系。这项成果表明化学重编程是一个分子路径上完全不同于转基因诱导重编程的全新途径，显示化学小分子是调控细胞命运的理想手段，有助于更好地理解细胞命运转变的内在机制，为化学诱导方法更加广泛的应用于体细胞重编程和再生医学奠定了基础。
生命科学院邓宏魁教授和北京大学医学部助理研究员赵扬为本论文的通讯作者。赵扬、赵挺、关景洋、张旭、傅瑶和叶俊青均为该研究成果的主要作者。这项研究得到了这项研究得到了干细胞研究国家重大科学研究计划、国家自然科学基金委、北昊干细胞与再生医学研究院等的资助。
原文摘要：
A XEN-like State Bridges Somatic Cells to pluripotency during Chemical Reprogramming
Somatic cells can be reprogrammed into pluripotent stem cells (pSCs) by using pure chemicals, providing a different paradigm to study somatic reprogramming. However, the cell fate dynamics and molecular events that occur during the chemical reprogramming process remain unclear. We now show that the chemical reprogramming process requires the early formation of extra-embryonic endoderm (XEN)-like cells and a late transition from XEN-like cells to chemically-induced (Ci)pSCs, a unique route that fundamentally differs from the pathway of transcription factor-induced reprogramming. Moreover, precise manipulation of the cell fate transition in a step-wise manner through the XEN-like state allows us to identify small-molecule boosters and establish a robust chemical reprogramming system with a yield up to 1,000-fold greater than that of the previously reported protocol. These findings demonstrate that chemical reprogramming is a promising approach to manipulate cell fates.