原文轉(zhuǎn)載自:知識(shí)分子
撰文|邸利會(huì)
曾藝漓踢,中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心
獲獎(jiǎng)理由:肯定她在發(fā)現(xiàn)組織器官的成體干細(xì)胞方面的貢獻(xiàn)媚赖,支持她探索基于成體干細(xì)胞的胰島體外重建和體內(nèi)再生修復(fù)。
編者按
2021年9月幔崖,中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員曾藝獲得第三屆“科學(xué)探索獎(jiǎng)”食店,其研究成果是在國(guó)際上首次證明胰島中存在成體干細(xì)胞,為胰島再生提供了重要的理論創(chuàng)新赏寇,特別是為“胰島體外重建”的設(shè)計(jì)帶來了前所未有的變革吉嫩。近期,《知識(shí)分子》拜訪了她位于上海的辦公室嗅定,為您揭開這位女性科學(xué)家的迷人風(fēng)采自娩。
如果創(chuàng)作欲來了渠退,曾藝會(huì)埋頭伏案忙迁,握石執(zhí)刀,有時(shí)一刻就是幾個(gè)鐘頭碎乃。篆刻這門看起來有點(diǎn)冷門的技藝姊扔,是她2010年回國(guó)后 “半路出家” 自學(xué)的,用她的話說梅誓,“網(wǎng)上買了套工具直接就上手了恰梢》鹉希”
她對(duì)自己的手始終很自信。譬如嵌言,有時(shí)候?qū)W生做不成實(shí)驗(yàn)嗅回,她會(huì)過來 “激” 他們一下—— “難道非要我出手嗎,我來我肯定行”呀页。這話說出口的時(shí)候妈拌,連她都不知道哪來的這種自信拥坛。
在曾藝的辦公室里蓬蝶,我見到了其中一些作品。這些閑章猜惋,少數(shù)自己留著丸氛,大多數(shù)直接送人。如這枚鐫刻著 “何事驚慌” 的梅花章著摔,送給了實(shí)驗(yàn)室一位處于 “人生轉(zhuǎn)折點(diǎn)” 的博士后缓窜;又比如這枚 “魚樂”,送給了一位名字里有 “魚” 的學(xué)生谍咆。
不過禾锤,相較于篆刻這種外化的表達(dá)方式,她對(duì)古詩詞的愛更深沉綿長(zhǎng)摹察,如今每晚要聽著它們?nèi)朊摺?/p>
曾藝說恩掷,剛回國(guó)那會(huì),她感到?jīng)]辦法再像以前那樣供嚎,從身邊形形色色的人身上吸收營(yíng)養(yǎng)黄娘。當(dāng)看到身邊很多人追求的,想要的目標(biāo)都比較趨同的時(shí)候克滴,她就有種 “抗拒”逼争,不想變成那個(gè)樣子。比如在某個(gè)階段一定要拿個(gè)獎(jiǎng)劝赔,某個(gè)時(shí)候一定要拿杰青誓焦,假如拿不到就是失敗—— “我是害怕的,這就使得我退了一步着帽,去中國(guó)古典詩詞中去找尋我的知己罩阵,去和這些先賢做朋友∑羯悖”
可是我問她最喜歡誰稿壁,她卻說自己太 “貪心” 了,很難抉擇歉备。她喜歡李白的狂放與飄逸傅是,說他是中國(guó)最偉大的詩人;她也說,其實(shí)每個(gè)知識(shí)分子心里都住著一個(gè)陶淵明喧笔;在她意氣風(fēng)發(fā)帽驯、最有斗志的時(shí),心意相通的是辛棄疾书闸,而在煩躁不安時(shí)尼变,能把她 “帶走” 的無疑是王維……
不過,她說浆劲,那么多美好的詩句嫌术,最想刻成章留給自己的,是蘇東坡的十六件賞心事牌借,無奈篇幅太長(zhǎng)度气,目前只斷斷續(xù)續(xù)刻了幾句,但終究會(huì)有完成的一天膨报。
她愛蘇東坡的通透磷籍,也很清楚自己要干的事。
在美國(guó)斯坦福大學(xué)做完博士后现柠,2010年院领,曾藝到所里面試。一位面試官問够吩,如果你將來只能有一名學(xué)生比然,只能做一個(gè)課題,你要做哪個(gè)废恋?曾藝說谈秫,我還是要致力于發(fā)現(xiàn)成體干細(xì)胞(不同于胚胎干細(xì)胞,成體干細(xì)胞存在于已經(jīng)成年的動(dòng)物的器官鱼鼓,也稱組織干細(xì)胞)拟烫。另一位面試官問,做干細(xì)胞的人很多迄本,你能不能有不一樣的想法硕淑?曾藝說,第一步嘉赎,如果沒有在器官里面找到干細(xì)胞置媳,那后面的事情都是瞎忙。
早在斯坦福時(shí)期公条,曾藝的隔壁實(shí)驗(yàn)室就是做血液干細(xì)胞的 “大拿”拇囊,而在整個(gè)成體干細(xì)胞領(lǐng)域,血液的研究要領(lǐng)先很多靶橱。曾藝說寥袭,他們的思路影響了她路捧。“如果要找干細(xì)胞的標(biāo)記物传黄,你就要找細(xì)胞表面標(biāo)記物杰扫,因?yàn)槿绻辛诉@個(gè),才能通過分離活細(xì)胞做很多功能性的實(shí)驗(yàn)膘掰,只有做了功能性的實(shí)驗(yàn)才能反過來證明這顆細(xì)胞是干細(xì)胞章姓。” 她說识埋。
也就是在十多年前凡伊,剛回國(guó)的時(shí)候,曾藝就知道自己要做什么惭聂,中途也沒被分散精力窗声,先發(fā)一些文章去交賬相恃,最后真的在成年小鼠某些器官里面找到了成體干細(xì)胞辜纲。“我一直還算是比較堅(jiān)定拦耐,又有些運(yùn)氣耕腾。” 她說杀糯。
回顧這么多年的科研經(jīng)歷扫俺,她所做的事情幾乎可以用一句話概括,那就是找尋器官中的成體干細(xì)胞固翰,并在體外合適的培養(yǎng)條件下擴(kuò)增它們狼纬。
“其實(shí)我們實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)站很久沒更新,有時(shí)候我都忘了主頁寫了些什么骂际,等5年后再去更新疗琉,發(fā)現(xiàn)自己的目標(biāo),其實(shí)一點(diǎn)都沒有變歉铝∮颍” 她說。
然而太示,做起來也許不那么快柠贤。直到2014年10月,回國(guó)5年后类缤,她的第一篇文章才發(fā)表臼勉,發(fā)現(xiàn)在成年小鼠乳腺中存在干細(xì)胞,且具有多潛能性(此前被廣泛接受的理論認(rèn)為餐弱,乳腺干細(xì)胞僅有單一分化潛能)宴霸,能夠在乳腺發(fā)育過程中分化形成所有的乳腺細(xì)胞類型镜盯。
又過了五年多,她的團(tuán)隊(duì)接著發(fā)現(xiàn)了在成年小鼠的胰島中也存在著干細(xì)胞猖败,可以分化成胰島全部細(xì)胞類型速缆,不僅如此,他們還在體外將此種成年胰島干細(xì)胞培養(yǎng)成了胰島類器官恩闻,移植回小鼠體內(nèi)后能治療糖尿病艺糜。
挑戰(zhàn) “陳見”
一項(xiàng)研究花費(fèi)五年的時(shí)間破停,在生命科學(xué)領(lǐng)域,倒也不算很長(zhǎng)尉剩,最大的挑戰(zhàn)在于破除長(zhǎng)期形成的 “偏見” 并不那么容易真慢。
很長(zhǎng)時(shí)間里,學(xué)術(shù)界認(rèn)為理茎,哺乳動(dòng)物一旦到了成年黑界,在胰腺中就不存在胰島干細(xì)胞了,能分泌胰島素的胰島貝塔細(xì)胞偶爾進(jìn)入分裂狀態(tài)皂林,產(chǎn)生新的胰島貝塔細(xì)胞朗鸠。
在前期發(fā)現(xiàn)蛋白C受體(Procr)是乳腺成體干細(xì)胞標(biāo)記物的基礎(chǔ)上,他們繼續(xù)考察是否在其它器官中也存在蛋白C受體標(biāo)記的成體干細(xì)胞础倍。
“除了乳腺烛占,我們也把小鼠的各個(gè)器官都取了,實(shí)驗(yàn)室里大家分一分去看看沟启,當(dāng)看到在胰島里的現(xiàn)象的時(shí)候忆家,真的是非常吃驚。當(dāng)時(shí)我們對(duì)胰島干細(xì)胞的認(rèn)識(shí)不多德迹,了解到原來學(xué)術(shù)界普遍不認(rèn)為存在這樣一群干細(xì)胞時(shí)芽卿,我們就知道需要更多更確鑿的證據(jù)∑直妫” 曾藝回憶道蹬竖。
成年人的胰島很少,全部分離出來可能也就幾毫升流酬,大概50到80萬個(gè)币厕。同時(shí),胰島也很小芽腾,直徑大概50至200微米旦装,一個(gè)150微米大小的胰島約有1000個(gè)細(xì)胞。而在這1000個(gè)胰島細(xì)胞中摊滔,成體干細(xì)胞只占約1%阴绢,也就是10顆店乐。
為了得到更扎實(shí)的證據(jù),他們調(diào)整了標(biāo)記的效率呻袭,只追蹤一顆干細(xì)胞眨八,一段時(shí)間后,這顆細(xì)胞變成了多顆細(xì)胞左电,其中包含了胰島細(xì)胞的全部分化類型廉侧,如阿爾法細(xì)胞、貝塔篓足、德爾塔等段誊。這無疑符合干細(xì)胞的兩個(gè)特征,能產(chǎn)生更多的后代栈拖,后代包括了該組織中所有的分化細(xì)胞類型连舍。
“其實(shí)實(shí)驗(yàn)做到這,就可以是一篇完整的文章了涩哟,但在這個(gè)問題上因?yàn)橛辛顺梢娝魃停梢韵胍姶蠹視?huì)很挑剔,我們就問自己染簇,還能再做些什么可以說服大家参滴,我們就想干脆就再前進(jìn)一步强岸,把應(yīng)用也做出來锻弓。” 曾藝告訴我蝌箍。
她口中的“應(yīng)用”青灼,簡(jiǎn)單的說,就是把體內(nèi)的胰島干細(xì)胞分離出來妓盲,拿到體外的條件下杂拨,培養(yǎng)成胰島類器官,在糖刺激下分泌胰島素悯衬,進(jìn)一步移植到糖尿病小鼠體內(nèi)后弹沽,看小鼠的血糖是否可以恢復(fù),病癥得以減輕筋粗。
在一間細(xì)胞房?jī)?nèi)策橘,透過顯微鏡,我見到了在培養(yǎng)皿中散布的胰島類器官——粉粉嫩嫩的 “小肉團(tuán)” 掛在纖細(xì)血管編織的網(wǎng)絡(luò)中娜亿。曾藝開玩笑說丽已,以前養(yǎng)其它組織的類器官的時(shí)候,有很多形態(tài)买决,拍出來的照片特別美沛婴,可自從做了胰島干細(xì)胞后吼畏,拍出來的類器官照片都不怎么好看了。
然而嘁灯,養(yǎng)成這不怎么好看的 “圓圓一坨” 卻不容易泻蚊。
在剛開始的時(shí)候,才養(yǎng)了七天丑婿,細(xì)胞就死掉了藕夫。漸漸地,曾藝他們意識(shí)到枯冈,體內(nèi)的胰島細(xì)胞外面都有血管環(huán)繞毅贮,也許可以加入血管內(nèi)皮一起培養(yǎng)。這一改進(jìn)之后尘奏,終于突破了 “七天之限”滩褥, 可以多養(yǎng)一段時(shí)日。然而又碰到了新的問題:養(yǎng)到28天的時(shí)候炫加,所有的分化細(xì)胞類型都出現(xiàn)了瑰煎,唯獨(dú)缺少貝塔細(xì)胞。沒有了貝塔細(xì)胞俗孝,就無法分泌胰島素酒甸,就不能算作是一個(gè)有功能的胰島。
“養(yǎng)不過七天這個(gè)困難就磕了一年赋铝,好不容易過關(guān)了插勤,類器官卻不分泌胰島素,解決這個(gè)問題就又磕了一年革骨。某天农尖,我和這篇文章的第一作者王代松聊天,我說你看良哲,我們?cè)隗w外培養(yǎng)這個(gè)胰島盛卡,培養(yǎng)基的糖濃度都是恒定的,但是我們平常血糖濃度都是波動(dòng)的筑凫,吃不吃飯是不一樣的滑沧,要不我們?cè)囋囌{(diào)一下糖濃度,12個(gè)小時(shí)高糖巍实,12個(gè)小時(shí)低糖滓技。結(jié)果經(jīng)過三天的刺激,就分泌胰島素了蔫浆≈呈簦” 曾藝回憶道。
在這個(gè)不斷嘗試的過程中瓦盛,曾藝說洗显,之所以堅(jiān)持下來外潜,就是得堅(jiān)信能養(yǎng)成,慢慢地一個(gè)條件一個(gè)條件地去試挠唆,沒有什么特別的訣竅处窥,最后能成只能說是堅(jiān)持再加一點(diǎn)運(yùn)氣。
仁? 心
在緊鄰曾藝辦公室旁邊的實(shí)驗(yàn)室里哆致,我還見到了為人類健康作出巨大貢獻(xiàn)的小鼠。這些關(guān)在籠子里的 “小家伙們”患膛,從外表看摊阀,似乎沒什么特別之處。曾藝的一位助手告訴我踪蹬,鏈脲佐菌素注射一周后胞此,有些就患上了糖尿病。
為了近一步驗(yàn)證的需要跃捣,他們將體外培養(yǎng)的胰島類器官移植到了這些得了糖尿病的小鼠體內(nèi)漱牵,看它們是否可以恢復(fù)正常的血糖調(diào)節(jié)的功能。結(jié)果發(fā)現(xiàn)疚漆,真的可以酣胀。這一結(jié)論的重要意義不言而喻:既然小鼠可以成功,也許人也不遠(yuǎn)了愿卸。
全球有4.3億糖尿病患者灵临,中國(guó)占了四分之一。一般認(rèn)為趴荸,人類的糖尿病有兩種類型。1型是自體免疫性疾病宦焦,分泌胰島素的貝塔細(xì)胞遭到了破壞发钝;2型是胰島素在降低血糖方面效果越來越差。目前波闹,細(xì)胞治療酝豪、胰腺或者胰島移植被認(rèn)為是有望治愈尤其是1型糖尿病的療法,其基本原理是通過移植的胰島細(xì)胞代替損壞掉的貝塔細(xì)胞精堕,但其中的問題之一是孵淘,供體太少。
如果像小鼠那樣歹篓,在成人體內(nèi)找到成年干細(xì)胞瘫证,在體外培養(yǎng)成胰島類器官揉阎,再移植回病人體內(nèi),也許就能恢復(fù)血糖的調(diào)節(jié)功能背捌。這無疑是一個(gè)誘人的前景毙籽。
想到這些,曾藝有種突然間被賦予了某種使命的感覺毡庆。她向我講述了近期看到的一部短紀(jì)錄片 [3]坑赡,一位得了1型糖尿病的女孩以及她的家長(zhǎng)如何日夜不停地每隔三個(gè)小時(shí)測(cè)量體內(nèi)的血糖濃度并注射胰島素。在影片中么抗,孩子的媽媽說毅否,很多和自己孩子一般大的“病友”就是因?yàn)殄e(cuò)過監(jiān)測(cè)血糖,第二天發(fā)現(xiàn)已經(jīng)離開了人世蝇刀。
“我看了特別受觸動(dòng)搀突。我想,如果可以給她移植我們擴(kuò)增的胰島細(xì)胞熊泵,恢復(fù)血糖的自主調(diào)節(jié)仰迁,她就不用每天監(jiān)測(cè)血糖,打胰島素顽分,就一勞永逸的解決了這個(gè)問題徐许,回到正常的生活∽湔海” 曾藝說雌隅,科學(xué)家其實(shí)做到后面可能很少再會(huì)為發(fā)文章而激動(dòng)了,但如果最后能救人缸沃,就真的會(huì)很激動(dòng)恰起。
去年,實(shí)驗(yàn)室的一位學(xué)生 “出山” 的時(shí)候趾牧,曾藝刻了一枚章送他检盼,刻著 “此間能靜坐,何必在山林”翘单。她說吨枉,這句話多多少少也代表了她此刻的心境。現(xiàn)在的她哄芜,就是這樣一種最為安心的狀態(tài):做基礎(chǔ)科學(xué)的貌亭,如果最后能惠及人們的健康,會(huì)覺得三生有幸认臊。