（大公報 記者 郭如佳）香港大學李嘉誠醫學院生物醫學學院的研究團隊，與倫敦瑪麗皇后大學和德國馬克斯普朗克陸地微生物學研究所合作，追溯超過7億年基因進化史，揭示幹細胞關鍵基因的古老起源。研究團隊發現利用「SOX」因子可以重建其基因序列，並復原7億年前關鍵蛋白Ur-SOX的原始形態，甚至可將小鼠的體細胞轉化為多能幹細胞，而這種獨特的細胞類型僅存在於多細胞動物中。
這項突破性發現顛覆學者長期以來以為只有動物基因才具備這種特殊能力的認知，為再生醫學和疾病研究當中的蛋白質設計開闢新道路。
研究團隊與演化生物學和生物化學專家合作，利用SOX及POU因子研究一種名為領鞭毛蟲的微型水生生物，SOX的一組成功重建領鞭毛蟲的基因序列。此外，研究團隊更運用「分子時光機」技術，復原7億年前關鍵蛋白Ur-SOX的原始形態。
更精確研究病理機制
實驗顯示，Ur-SOX蛋白在實驗中效果依然，而這種古老蛋白質與哺乳動物（如小鼠）體內的SOX蛋白功能相似，能夠將普通細胞轉化為具有發育成任何體細胞潛力的多能幹細胞，證明這種細胞的編程能力在複雜動物出現前早已存在。當團隊使用古代領鞭毛蟲的SOX蛋白培育幹細胞並植入小鼠體內後，這些細胞成功生出健康的小鼠組織。
雖然另一組POU因子未展現同等功能，但其在原始生命中的存在，代表數百萬年的進化過程亦逐步完善此基因對幹細胞發育的支持作用。
由於古代SOX蛋白仍保存誘導多能性的能力，可成為一個充滿潛力的進化「工具包」。科學家可利用這些古代蛋白質──或透過人工智能設計的變體──開發更安全、更有效率的細胞轉化方法，如透過模擬進化機制逐步優化蛋白質設計。這類客製化蛋白質現已被廣泛應用於醫療領域，可高效將普通細胞轉化為用於治療疾病的幹細胞。
另外，這項突破亦推動更精準的疾病模型系統：透過培育幹細胞並引導其分化為成熟功能細胞，科學家可更精確地研究病理機制並測試藥物。
開啟跨時空科技結合
港大醫學院生物醫學學院副教授Ralf Jauch解釋，Ur-SOX是一種已經適應、隨時可用的分子工具。從研究見到來自單細胞原生生物（包括重建的祖先Ur-SOX蛋白）的分子工具可重新編程小鼠細胞為多能幹細胞，印證大自然擁有不斷啟迪創新的能力。
除疾病模型系統外，研究團隊計劃將工程化蛋白質用於細胞編程，以協助瀕危物種保育（如實驗室培育配子）、生產更優質的再生醫學幹細胞等。這項研究將深邃的演化歷史與應對醫學、對抗衰老及相關健康問題，以至生態挑戰的前沿方案緊密相連，開啟跨時空的科技結合。
（來源：大公報A9：港聞 2025/04/30）
