美國科學家們發現了一種方法，可以在無需將成熟細胞逆轉回多能干細胞狀態的情況下，將老鼠體內的活體胰腺細胞轉換為能生成胰島素的ß細胞。在該研究之前，細胞基因重組有兩種技術，即誘導多能干細胞（iPS）技術和人類胚胎干細胞（hES）技術，而該研究為細胞基因重組開辟了第三條道路。

    該研究是美國哈佛干細胞研究中心主任Doug Melton、哈佛大學博士后Qiao Zhou和同事們一起完成的。

    Melton和同事們似乎為干細胞研究開辟了一個全新的境界，他們已經可以將一種成熟細胞直接轉換為另一種成熟細胞，該成果打開了患者活體細胞直接轉換的大門。

    研究者們采用被其稱為“直接細胞基因重組（direct reprogramming）”的方法，將在胰腺組織細胞中比例約占95%的外分泌腺細胞轉化為所占比例很低（1%或更少）的具有胰島素分泌功能的ß細胞。

    該成果在I型、II型糖尿病的最終治愈方面前進了一大步，終有一天糖尿病病人將不再需要一天到晚地進行血糖監測，或者依靠注射胰島素來維持血糖穩定。但研究者也表示，實現糖尿病的最終治愈尚需時日，在該療法能進行人體實驗前仍有許多困難和障礙需要克服。

    例如，在進行多能干細胞誘導時，Melton的研究團隊采用病毒來將各種轉錄因子導入靶細胞內部，而該方法如果應用在人體上則具有相當的危險性，因為病毒可能會不受控制而產生一些具有危險性的后果，因此，研究者們正在尋求新的方法，希望可以用某種化學物質來替代病毒。

    Melton指出“直接細胞基因重組”方法不會替代誘導多能干細胞（iPS）和人類胚胎干細胞（hES）技術，并表示他的實驗室將會在使用新技術的同時也繼續使用上述兩種技術。

   “我們需要從多個角度來攻克難題。” Melton表示。

    這群研究者發現該新方法是有些偶然性的。通常，在使用誘導多能干細胞技術時，需要使用成百上千的轉錄因子來將一個成熟細胞逆轉為多能干細胞。如果你很幸運，找到了一個正確的轉錄因子的子集組合，那么理論上來講，你就可以省略iPS過程，而將一種成熟細胞直接轉換為另一種成熟細胞。

    Melton的研究小組就幸運地找到了這樣一種組合——經過兩年不懈地努力嘗試再加上一點點運氣，他們終于在一個偶然的機會發現了三組轉錄因子——Ngn3, Pdx1以及MafA。在研究過程中，他們不斷問自己：“究竟打開哪個基因能使其他細胞轉化為ß細胞？”

    Melton對此評價道：“如果你希望對細胞進行基因重組，那么你不難發現在此過程中起到關鍵作用的基因是轉錄因子，轉錄因子是起正調控作用的反式作用因子，它可以告訴細胞哪個基因應該打開，哪個基因應該關閉。”

    他表示，一個干細胞在分化為一種特定的成熟細胞前要經歷許多步驟，經過每一步的過程都像是通過被一把特定的鎖鎖住的大門，而每一把特定的鎖即是一個轉錄因子。他和他的團隊不斷自問，到底哪把鎖才對應ß細胞，而其答案是，有1100種轉錄因子都可能是那把關鍵的鎖。最后，他們發現其中的200種是在胰腺組織的細胞中表達的，這使得他們的篩選范圍縮小了不少。

    下一步是鑒別出在這200種轉錄因子中，哪些是專門表達在ß細胞周邊的細胞中的，通過這一次篩選，范圍進一步縮小到了28 種。而通過更進一步的“譜系研究”，又從28種中挑選出了9種。隨后，研究者們將此9種轉錄因子混合后注射入胰腺組織。接下來，他們經過一個一個的排除后，發現其中有3種轉錄因子作用最大。

    Melton和其同事通過該實驗所“制造”的胰島細胞與真正內生的胰島ß細胞在大小、形狀和超微結構方面都毫無分別。

    研究者的結論為，“該研究為在某成熟器官中應用特定轉錄因子進行細胞基因重組提供了一個范例，并為成熟細胞無需先逆轉回多能干細胞狀態而直接進行基因重組開了先例。”