圖：研究團隊部分成員在實驗室研究現場，站立者為該研究論文第一作者李東偉博士/大公報記者方俊明攝

　　廣州有科學家近期通過對幹細胞誘導過程進行研究，發現細胞「返老還童」時，染色質的「開—關」狀態恰似二維碼一樣記錄了該過程的大量信息。這種二進制邏輯，普遍存在所有細胞變化過程中，其概念應用價值可望有助於修復衰老損傷器官組織，也有望發掘出癌細胞早期變化特徵，或使癌症能及時診治。/大公報記者方俊明廣州報道

　　如今，日常都活躍着交友、支付等各種「二維碼」，其實這些信息都是以「0-1」二進制的方式記錄。無獨有偶，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院通過對體細胞誘導為幹細胞的過程研究，發現細胞命運轉換也遵循二進制規律，染色質與細胞變化有關的位置存在一個「開—關」的基本調控邏輯。在此邏輯體系下，他們闡述了幹細胞誘導過程的變化機制。該研究成果日前發表在國際權威期刊《細胞‧幹細胞》上。

　　生命科學亦循「二維碼」規律

　　領導這一研究的裴端卿研究員指出，DNA含有生物個體的所有遺傳信息，但這些信息如何被閱讀出來，是目前生命科學面臨基本科學問題之一。「細胞處於某一特定狀態時，會選擇性閱讀與該細胞相關的所有信息，並要屏蔽其他不需要的信息。而成纖維細胞在導入誘導因子後，會啟動一套奇妙的未知程序，將體細胞『返老還童』到受精後約3.5天的狀態。」

　　「形象地說，DNA就像一本百科全書，每個細胞都攜帶着能形成個體的所有信息，但在某個特定階段，只能翻開這本書裏面的一部分。我們的工作就是記錄從體細胞到多能幹細胞過程中，打開這本書的方式，以及研究是什麼『手』在翻書。」該研究論文第一作者李東偉博士說，他們使用了ATAC-seq技術去讀取染色質「開—關」狀態的二維碼，發現在多能性獲得和細胞命運轉變過程中染色質結構具備由從開放到關閉（OC）和關閉到開放（CO）間的二元變化規律，且二維碼一直在變化。

　　揭細胞重編時染色質變化

　　裴端卿補充說，該團隊檢測了染色質開關的動態變化過程，發現細胞「返老還童」過程伴隨着大規模染色質結構重排。而在重排進程中，發現Sap30作為一個重編程過程激活的重要因子，會抑制體細胞關鍵轉錄因子對染色質的調控。這部分研究結果首次揭示了體細胞重編程過程中染色質結構動態變化的規律，並為理解體細胞重編和其他相關細胞命運轉變提供了新的參考理論模型。

　　「這種二進制密碼對應的信息，在所有細胞變化過程中都普遍存在，可能包含人體的發育和一些病理過程。」裴端卿表示，如能發掘出正常細胞在向癌細胞轉變早期的染色質變化特徵，癌症也許能得到及時的診斷和防治。而在發育層面上，闡明不同功能細胞發育過程的CO/OC邏輯，將極大地推進幹細胞領域的發展，有助於在體外獲得具備修復衰老損傷器官組織的功能細胞，實現更廣泛的組織再生和器官再造。