细胞重编程技术能够将成熟细胞转化为多能干细胞，为修复化疗后的受损组织或骨髓提供了重要的科学依据。2012年诺贝尔生理学或医学奖得主、英国科学家约翰·戈登（John B. Gurdon）近日在《Epigenetics & Chromatin Research》杂志上发表了最新研究成果，揭示了组蛋白H3.3及其互作蛋白HIRA在细胞核多能化中的关键作用。

人体内的所有细胞都含有相同的DNA，但随着器官的成熟，这些细胞会被编程为特定的细胞类型，如心脏细胞、肺部细胞和脑细胞等。这一过程会导致部分基因永久关闭，使细胞失去转化为其他类型的能力。例如，心脏细胞无法转化为肺部细胞，而肌肉细胞也无法转化为骨细胞。

戈登教授的团队研究了一种重编程DNA的方法，即将成熟细胞核移植到未受精的卵细胞中。卵细胞中的蛋白质和其他因子能够调整DNA的开启和关闭状态，使细胞重新变为多能干细胞。然而，这种方法并不能完全抹去细胞“前世的记忆”，这一难题曾阻碍科学家们的研究长达50年。

染色质，尤其是组蛋白，在调控基因活性方面发挥着重要作用。DNA缠绕在组蛋白上形成染色质，而组蛋白的修饰能够控制基因的开启和关闭。为了深入研究细胞核重编程的机制，戈登教授的团队将小鼠细胞核移植到非洲爪蟾（Xenopus laevis）的卵母细胞中，并通过显微注射技术为组蛋白添加荧光标签，从而实时观察细胞核移植后组蛋白的动态变化。

戈登教授指出，“显微镜实时观察显示，在核移植后的十小时内，卵母细胞合成的组蛋白H3.3（与活跃基因相关）整合到了移植的细胞核中。我们发现，H3.3不仅整合到参与细胞多能化的Oct4基因中，而且这一整合过程与基因转录的启动同步。”此外，研究还发现，H3.3整合到染色质中需要HIRA蛋白的参与，这表明HIRA蛋白在核重编程中同样不可或缺。

Fred Hutchinson癌症研究中心的Steven Henikoff博士评价道，“戈登教授的研究揭示了操纵H3.3通路可能是完全抹去细胞‘记忆’的有效途径，这为生成真正的多能干细胞提供了新的希望。从首次发现细胞可以被重编程至今已有半个世纪，这项研究与另一位诺贝尔奖得主山中伸弥的工作相辅相成，为人工诱导细胞重编程成为常规临床治疗铺平了道路。”

参考文献：
1. Gurdon JB et al., Epigenetics & Chromatin Research, 2012.
2. Henikoff S, Fred Hutchinson Cancer Research Center.