為什么科學(xué)家們在重編程體細胞的實驗中會想到病毒，來自美國的這個研究小組報告稱，細胞對于病毒的防御性反應(yīng)也許能令其更容易表達那些平時關(guān)閉的基因——包括那些開啟炎癥，或者在干細胞狀態(tài)時活躍的基因，這一發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家們更好地了解細胞重編程，也可以被用于研發(fā)更高效，更安全的重編程細胞方法。

    雖然體細胞重編程技術(shù)榮獲了今年的諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎，但是實際上這一過程中的具體細節(jié)，至今還是一個迷。

    這項最先由山中伸彌于2006年報道的研究技術(shù)，最初是利用四個關(guān)鍵因子，通過逆轉(zhuǎn)錄病毒的感染將其送入到宿主細胞基因組上去實現(xiàn)的，關(guān)于這個過程我們知之甚少，我們知道的是，由這些基因編碼的蛋白開啟了一系列級聯(lián)放大作用，將成熟細胞重編程為了多能細胞，這個過程被稱為誘導(dǎo)多能干細胞iPS進程，幫助科學(xué)家們能獲得與病患相匹配的細胞系，從而以一種全新的方式來研究疾病，并且這種技術(shù)有一天也許能用于再生醫(yī)學(xué)。

    不過，第一個重編程細胞技術(shù)存在一個重要的缺點，那就是iPS細胞中存在的病毒插入基因具有致癌性，雖然科學(xué)家已經(jīng)找到了幾種方式，無需永久性改變基因組就能實現(xiàn)重編程，但是效果并不理想，還需要尋找更多的新方法。

    其中尤其吸引人的一種方法就是僅利用蛋白實現(xiàn)重編程，這樣就能完全避免了使用外源基因，科學(xué)家們直接插入蛋白，就可以實現(xiàn)相關(guān)的級聯(lián)放大作用，但在此項最新研究出來之前，這個過程效率非常低。

    斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的John Cooke等人希望能了解為什么這些蛋白作用效果不佳，他們仔細分析了當(dāng)利用單個重編程因子（逆轉(zhuǎn)錄病毒中的一個基因，或者可穿過細胞膜的蛋白）進行重編程時發(fā)生的事件，結(jié)果表明，這兩種情況下，前者能在幾個小時能引發(fā)下游級聯(lián)反應(yīng)，而后者則需要幾天。

    Cooke感到奇怪，懷疑可能病毒并不只是將基因轉(zhuǎn)運進去這么簡單，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)細胞暴露于一種病原體時，它會發(fā)生改變以適應(yīng)或抵御挑戰(zhàn)。這一先天免疫性的部分組件能促進DNA的可接近性。這使得細胞能夠伸入它的遺傳工具箱中，取出生存所需的東西。從而也使得多能誘導(dǎo)蛋白能夠修飾DNA，將皮膚細胞或其他的特化細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N胚胎干細胞樣的細胞。

    他說：“細胞遇到一種病原體，就會出現(xiàn)一種更具靈活性的表型，用于適應(yīng)生存的致病挑戰(zhàn)，”，這種松弛的染色體狀態(tài)也似乎更有利于重編程因子接近與干性有關(guān)的基因。

    除此之外，這一研究組也發(fā)現(xiàn)了這一效應(yīng)是由細胞內(nèi)Toll樣受體3（Toll-like receptor 3）信號激活所致，利用小分子模擬這一病毒遺傳物質(zhì)觸發(fā)信號通路具有相似的效應(yīng)。阻斷TLR3途徑也被阻斷病毒重編程進程，而且當(dāng)研究人員在蛋白重編程過程中添加TRL3啟動分子，也會促進后者的重編程速度和效率。

    “這十分有趣，我們沒有想到炎癥途徑居然在重編程進程中扮演了如此重要的角色，”哈佛大學(xué)干細胞研究人員Konrad Hochedlinger說。他也指出TLR3不僅影響了染色質(zhì)，還可能影響了其他進程，如細胞的復(fù)制速度。哈佛醫(yī)學(xué)院的另外一位干細胞研究人員 George Daley則認為這一發(fā)現(xiàn)“將有助于深入了解重編程機制”。

    Cooke說，他希望，這種轉(zhuǎn)炎癥（transflammation）方法能幫助研究人員找到將一種成熟細胞直接轉(zhuǎn)變成另外一種，完全跳過多能狀態(tài)的方法。