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　香港大學(xué)李嘉誠醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)學(xué)院的研究團(tuán)隊與倫敦瑪麗皇后大學(xué)和馬克斯普朗克陸地微生物學(xué)研究所合作，追溯超過7億年基因進(jìn)化史。研究團(tuán)隊從演化過程中汲取靈感，發(fā)現(xiàn)借用古老單細(xì)胞生物的工具，可以重建生命早期的蛋白質(zhì)，甚至可將 小鼠體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多能幹細(xì)胞，而這種獨特的細(xì)胞類型僅存在於多細(xì)胞動物中。這項發(fā)現(xiàn)顛覆學(xué)者長期以來以為只有動物基因才具備這種特殊能力的認(rèn)知，為再生醫(yī)學(xué)和疾病研究當(dāng)中的蛋白質(zhì)設(shè)計開闢新道路。

　研究團(tuán)隊與演化生物學(xué)和生物化學(xué)專家合作，利用SOX 及 POU 因子研究一種名為領(lǐng)鞭毛蟲的微型水生生物，SOX 的一組成功重建領(lǐng)鞭毛蟲的基因序列。團(tuán)隊更運(yùn)用「分子時光機(jī)」技術(shù)，復(fù)原7億年前關(guān)鍵蛋白 Ur-SOX 的原始形態(tài)。實驗顯示，Ur-SOX 蛋白在實驗中效果依然，而這種古老蛋白質(zhì)與哺乳動物如小鼠體內(nèi)的 SOX 蛋白功能相似，能將普通細(xì)胞轉(zhuǎn)化為具有發(fā)育成任何體細(xì)胞潛力的多能幹細(xì)胞，證明這種細(xì)胞的編程能力在複雜動物出現(xiàn)前早已存在。最具突破性是，當(dāng)使用古代領(lǐng)鞭毛蟲的 SOX 蛋白培育幹細(xì)胞並植入小鼠體內(nèi)後，這些細(xì)胞成功生出健康小鼠組織。至於另一組POU 因子雖未展現(xiàn)同等功能，但其在原始生命中的存在，代表數(shù)百萬年進(jìn)化過程亦逐步完善此基因?qū)旨?xì)胞發(fā)育的支持作用。

　港大醫(yī)學(xué)院使用古代領(lǐng)鞭毛蟲的SOX蛋白培育幹細(xì)胞並植入小鼠體內(nèi)後，這些細(xì)胞成功生出健康的小鼠組織。研究團(tuán)隊包括（後左起）Daisylyn Senna Tan、Ralf Jauch、Alex de Mendoza（英國倫敦瑪麗皇后大學(xué)）及（前）高雅。

　港大醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)學(xué)院副教授Ralf Jauch 解釋，Ur-SOX 是一種已適應(yīng)、隨時可用的分子工具。 從研究見到來自單細(xì)胞原生生物（包括重建的祖先 Ur-SOX 蛋白）的分子工具可重新編程小鼠細(xì)胞為多能幹細(xì)胞，印證大自然擁有不斷啟迪創(chuàng)新的能力。

　研究第一作者、港大醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)學(xué)院博士後研究院高雅補(bǔ)充，大自然在數(shù)億年前已完善SOX 蛋白的 DNA 結(jié)合能力。透過研究生命最古老的遺傳工具，能設(shè)計出比天然蛋白更有效率的人工蛋白質(zhì)，為未來醫(yī)學(xué)帶來突破。

　據(jù)了解，研究團(tuán)隊計劃將工程化蛋白質(zhì)用於細(xì)胞編程，以協(xié)助瀕危物種保育如實驗室培育配子、生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)的再生醫(yī)學(xué)幹細(xì)胞等。這研究將深邃的演化歷史與應(yīng)對醫(yī)學(xué)、對抗衰老及相關(guān)健康問題，以至生態(tài)挑戰(zhàn)的前沿方案緊密相連，開啟跨時空科技結(jié)合。

　頂圖圖說：大醫(yī)學(xué)院研究團(tuán)隊從多細(xì)胞動物的單細(xì)胞祖先中復(fù)活古老的幹細(xì)胞基因，為蛋白質(zhì)設(shè)計和下一代治療開闢新路。