为“维修特种兵”办张身份证，她十五年磨一剑，在胰岛种出希望｜上海市科技奖

手指划伤为何能自行愈合？血液细胞缘何可以日复一日地更新？答案藏在我们身体里一支天生的“维修军团”——成体干细胞。

今天，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心曾艺研究员领衔的“成体干细胞在器官发育和疾病中的研究”项目，荣获2025年度上海市自然科学奖一等奖。这支团队用十五年时间，一步步揭开了这群“维修特种兵”的秘密，更在胰岛再生领域打开了通往临床治疗的大门。

曾艺研究员与学生在实验室

成体干细胞是存在于成年人体组织中的未分化细胞，散落在骨髓、皮肤、肠道等处，随时待命修复受损组织。它们“专业对口不跨界”——皮肤干细胞只修皮肤，造血干细胞只造血；它们会“分身术”——分裂时一个保留干细胞身份继续待命，另一个变成功能细胞去替换老化或受损的组织；它们还是“自家兵”——用自身成体干细胞治疗，免疫系统不会排斥，安全性大大提高。

成体干细胞示例

曾艺团队的突破，始于一个关键发现。他们从干细胞生活的“微环境”入手，发现Wnt信号是维持干细胞“干性”的关键。在此基础上，团队筛选出Wnt信号的下游靶基因——蛋白C受体（Procr），这相当于干细胞的“身份证”。利用这张“身份证”和谱系示踪技术，团队在国际上率先发现了Procr标记的多潜能小鼠乳腺干细胞，碘伏了此前“乳腺干细胞仅有单一分化潜能”的认知。随后，他们又在血管、卵巢、胰岛等多个组织中找到了带这个“身份证”的成体干细胞。

筛选发现Wnt新的靶基因-蛋白C受体Procr

在胰岛中找到“维修兵”

最令人振奋的突破来自胰岛。长期以来，学术界普遍认为成年哺乳动物的胰岛不存在干细胞，胰岛β细胞只能通过自我复制补充。曾艺团队却凭借Procr标记，在胰岛中发现了占比仅约1%的成体干细胞，并通过谱系示踪证明其能分化成胰岛全部四种内分泌细胞类型。这一发现本身已是理论创新，但他们决定再向前一步，把应用做出来。

然而，体外培养胰岛类器官并不容易。最初，细胞培养到第七天就全部死亡。团队猜测胰岛细胞依赖血管微环境，加入血管内皮共培养后，终于突破了“七天之限”。可新的问题接踵而至：培养到28天时，所有分化细胞类型都出现了，唯独缺少分泌胰岛素的β细胞。没有β细胞，就不能算有功能的胰岛。这个瓶颈又困扰了他们整整一年。直到一天，曾艺和课题组成员闲聊时灵光一闪：“我们平常血糖是波动的，要不试试模拟高糖低糖交替？”经过三天的高低糖刺激，类器官终于开始分泌胰岛素。移植到糖尿病小鼠和猴子体内后，血糖明显改善。这项研究被专家评价为“体现了胰岛素发现者班廷博士的创新精神”，也是对胰岛素发现100周年的致敬。

发现乳腺成体干细胞分子标记及发明靶向其治疗乳腺癌策略

从实验室到临床

如今，团队已实现人体胰岛干细胞体外扩增，建立了世界首个可扩增的人类胰岛库，为胰岛移植提供了全新的细胞来源。相关临床研究已在瑞金医院、中山医院、浙大二院等多中心启动。在乳腺癌领域，团队发现三阴性乳腺癌干细胞也携带Procr“身份证”，并设计了靶向抗体，为精准治疗提供了新方向。

科研之外，曾艺有着另一片精神家园。她爱篆刻，办公室的闲章大多送给了学生——一枚“何事惊慌”给处于人生转折点的博士后，一枚“鱼乐”给名字里有“鱼”的弟子。她更爱古诗词，每晚听着入眠，从李白、陶渊明到辛弃疾、王维，在不同心境下与先贤对话。前几年，一位学生毕业时，她刻了一枚印章相赠，上书：“此间能静坐，何必在山林。”这句话，也像极了她科研路上的心境。

真正触动她使命感的，是一部关于1型糖尿病女孩的纪录片——孩子和家长每隔三小时就要测血糖、打胰岛素，一旦疏忽就可能失去生命。“如果我们的胰岛细胞能恢复血糖自主调节，她就能回到正常生活。”曾艺说，“科学家做到后面，很少再为发文章激动，但如果最后能救人，真的会很激动。”

从发现微环境信号，到找到干细胞的“身份证”，再到培育出“人工胰岛”，十五年来，曾艺团队亦如像篆刻一般，大刀果断开篇，小刀一遍遍不厌其烦修改，贯穿的是对追求完美的执着。

藏在我们身体里的“维修特种部队”，正在被科学家们逐步解锁。未来，随着研究深入，成体干细胞有望在治疗糖尿病、癌症等重大疾病中发挥更大作用。