生物学曾有一个基本公理：细胞命运是单行道——一旦细胞决定成为肌肉、皮肤或血细胞，将永远保持该身份。这一认知在十年前被颠覆，当时日本科学家山中伸弥将四种简单因子引入皮肤细胞，使其重返类似胚胎的状态，能分化为体内几乎所有细胞类型。
科学家们满怀希望地利用2012年诺贝尔奖得主山中伸弥的发现，试图开发基于患者自身细胞的革命性疗法。然而该过程始终缓慢低效，科学家们难以找到其遗传学解释。
在1月30日出版的《细胞》杂志中，耶鲁医学院研究团队确定了细胞"返老还童"的主要障碍——细胞周期速度，即细胞完成一次分裂所需时间。
当细胞周期加速至特定阈值，维持细胞命运定向发展的屏障便会减弱。此时细胞极易改变身份，转化为具有多能性的状态，即能分化为多种细胞类型。
"这好比钢铁受热软化：温度足够高时，坚硬的钢材变得可塑，轻松重塑形状，"耶鲁干细胞中心细胞生物学助理教授、论文主要作者郭尚钦解释道，"当细胞循环速度极快，它们便不再面临多能性转化的固有障碍。"
郭团队聚焦造血细胞研究，这类细胞分裂时通过特定周期变化生成新血细胞。正常情况下，造血祖细胞仅产生血细胞。但引入山中因子后，部分造血细胞可转化为其他类型。新报告发现：处理后的造血细胞若在八小时内完成周期（远快于成年细胞常规速度），则倾向获得多能性；周期较慢的细胞则维持血细胞特性。
"该发现革新了细胞命运调控的认知，"耶鲁干细胞中心主任林海帆指出，"它证明细胞的基础'维护功能'如周期长度，能对命运转换产生决定性影响。"
此项研究的意义远超解释重编程瓶颈——该瓶颈导致个性化多能干细胞难以用于研究和治疗。郭尚钦强调，许多人类疾病与细胞身份建立异常及周期行为紊乱密切相关，这为疾病机制研究开辟了新路径。
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