这些干细胞被用来培育了一只嵌合体小鼠，展示了古老的遗传工具如何与现代哺乳动物生物学相结合。这一发现重新定义了干细胞的进化起源，并可能为再生医学的进步提供信息。
发表在《自然》期刊上的一项研究中，一个国际研究团队取得了前所未有的里程碑：他们利用与我们拥有共同祖先（该祖先早于动物出现）的单细胞生物中的遗传工具，创造了能够生成完全发育的小鼠的鼠干细胞。
研究介绍
这一突破重塑了我们对干细胞遗传起源的理解，为动物与其古老的单细胞亲属之间的进化关系提供了新的视角。
领鞭毛虫是动物最亲近的活体亲属，它们的基因组中含有Sox和POU基因，这些基因在哺乳动物干细胞中已知能驱动多能性——即细胞发育成任何细胞类型的潜力。这一意外发现挑战了长期以来认为这些基因仅在动物中进化的观点。
“通过成功利用我们单细胞亲属的分子工具创造出小鼠，我们见证了近十亿年进化过程中功能的非凡连续性。”德·门多萨博士说。
“这项研究表明，参与干细胞形成的关键基因可能早在干细胞本身出现之前就已经起源，或许为多细胞生命的出现铺平了道路。”
2012年诺贝尔生理学或医学奖得主山中伸弥证明了仅通过表达包括Sox（Sox2）和POU（Oct4）基因在内的四个因子，就可以从“分化”细胞中获得干细胞。
研究意义
在这项新研究中，通过与香港大学转化干细胞生物学中心的拉尔夫·贾克博士实验室合作进行的一系列实验，研究团队将领鞭毛虫的Sox基因引入小鼠细胞，取代了原有的Sox2基因，从而实现了向多能干细胞状态的重编程。为了验证这些重编程细胞的有效性，它们被注射到发育中的小鼠胚胎中。
由此产生的嵌合体小鼠显示出了来自供体胚胎和实验室诱导干细胞的物理特征，如黑色毛斑和深色眼睛，这证实了这些古老基因在使干细胞与动物发育兼容方面发挥了关键作用。
该研究追溯了Sox和POU蛋白的早期版本（它们结合DNA并调节其他基因）如何被单细胞祖先用于后来成为干细胞形成和动物发育不可或缺的功能。
“领鞭毛虫没有干细胞，它们是单细胞生物，但它们有这些基因，可能用于控制基本细胞过程，而多细胞动物后来可能将这些过程重新用于构建复杂的身体。”德·门多萨博士解释说。
这一新见解强调了遗传工具的进化多功能性，并让我们窥见了早期生命形式如何利用类似的机制来驱动细胞特化，这远早于真正的多细胞生物的出现，并揭示了进化中循环利用的重要性。
这一发现对进化生物学之外也有影响，可能推动再生医学的新进展。通过深化我们对干细胞机制进化过程的理解，科学家可能会发现优化干细胞疗法和改进细胞重编程技术以治疗疾病或修复受损组织的新方法。
“研究这些遗传工具的古老根源，让我们在创新时能够更清晰地看到如何调整或优化多能性机制。”贾克博士称。