2017年6月22日，国际权威学术杂志《Cell》旗下干细胞领域权威期刊《Cell Stem Cell》杂志在线发表了北京大学生命科学学院邓宏魁及柴真研究组题为“Direct Reprogramming of Fibroblasts via a Chemically-induced XEN-like State”的研究论文。研究在国际上首次建立了一条全新的细胞谱系重编程途径：通过化学小分子重编程产生的中间态细胞，直接诱导获得功能性神经元及肝脏细胞。李翔、刘德芳、麻砚涛为论文共同第一作者，邓宏魁教授和柴真教授为论文共同通讯作者。

如何通过调控细胞命运制备多潜能干细胞和各种功能性细胞，是再生医学领域的关键问题。邓宏魁研究组长期致力于研究如何利用化学小分子调控细胞命运。2013年，邓宏魁研究组在《Science》上首次报道仅使用化学小分子将体细胞诱导成为多潜能干细胞(简称CiPS细胞)，成功逆转体细胞的“发育时钟”;通过进一步的分子机制研究，2015年该研究组在《Cell》上报道发现CiPS细胞化学重编程过程经历了一个类似于胚外内胚层细胞(XEN-like)的中间态。

在本研究中，邓宏魁及柴真研究组通过化学小分子重编程过程中的XEN-like中间态，对接向不同细胞类型特化的诱导条件，获得了神经元及肝脏细胞，进一步利用体外鉴定及体内移植实验验证了诱导细胞的功能性。此外，XEN-like中间态细胞不具有致瘤风险并且可以长期扩增，在多次传代扩增后保持基因组的稳定性以及向不同类型功能细胞特化的能力。这项研究表明XEN-like中间态细胞具有高度的可扩增性以及向多谱系特化产生不同类型细胞的特性。

突破性研究建立了一条全新的化学谱系重编程途径。本研究发现了XEN-like中间态细胞具有高度的可扩增性和稳定性，解决了传统谱系重编程方法产生功能细胞数量有限的难题，为在体外高效制备大量不同种类的功能细胞提供了新的思路和方法。该研究不仅有助于更好地理解细胞命运决定和转变的机制，而且给未来应用再生医学治疗重大疾病带来了新的可能。

通过化学小分子重编程产生的中间态细胞诱导获得不同类型功能细胞

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原文摘要：

Direct lineage reprogramming, including with small molecules, has emerged as a promising approach for generating desired cell types. We recently found that during chemical induction of induced pluripotent stem cells (iPSCs) from mouse fibroblasts, cells pass through an extra-embryonic endoderm (XEN)-like state. Here, we show that these chemically induced XEN-like cells can also be induced to directly reprogram into functional neurons, bypassing the pluripotent state. The induced neurons possess neuron-specific expression profiles, form functional synapses in culture, and further mature after transplantation into the adult mouse brain. Using similar principles, we were also able to induce hepatocyte-like cells from the XEN-like cells. Cells in the induced XEN-like state were readily expandable over at least 20 passages and retained genome stability and lineage specification potential. Our study therefore establishes a multifunctional route for chemical lineage reprogramming and may provide a platform for generating a diverse range of cell types via application of this expandable XEN-like state.