图：港大研究团队利用“SOX”因子重建其基因序列，并复原七亿年前关键蛋白Ur-SOX的原始形态。

　　香港大学李嘉诚医学院生物医学学院的研究团队，与伦敦玛丽皇后大学和德国马克斯普朗克陆地微生物学研究所合作，追溯超过7亿年基因进化史，揭示干细胞关键基因的古老起源。研究团队发现利用“SOX”因子可以重建其基因序列，并复原7亿年前关键蛋白Ur-SOX的原始形态，甚至可将小鼠的体细胞转化为多能干细胞，而这种独特的细胞类型仅存在于多细胞动物中。

　　这项突破性发现颠覆学者长期以来以为只有动物基因才具备这种特殊能力的认知，为再生医学和疾病研究当中的蛋白质设计开辟新道路。\大公报记者 郭如佳

　　研究团队与演化生物学和生物化学专家合作，利用SOX及POU因子研究一种名为领鞭毛虫的微型水生生物，SOX的一组成功重建领鞭毛虫的基因序列。此外，研究团队更运用“分子时光机”技术，复原7亿年前关键蛋白Ur-SOX的原始形态。

　　更精确研究病理机制

　　实验显示，Ur-SOX蛋白在实验中效果依然，而这种古老蛋白质与哺乳动物（如小鼠）体内的SOX蛋白功能相似，能够将普通细胞转化为具有发育成任何体细胞潜力的多能干细胞，证明这种细胞的编程能力在复杂动物出现前早已存在。当团队使用古代领鞭毛虫的SOX蛋白培育干细胞并植入小鼠体内后，这些细胞成功生出健康的小鼠组织。

  虽然另一组POU因子未展现同等功能，但其在原始生命中的存在，代表数百万年的进化过程亦逐步完善此基因对干细胞发育的支持作用。

　　由于古代SOX蛋白仍保存诱导多能性的能力，可成为一个充满潜力的进化“工具包”。科学家可利用这些古代蛋白质──或透过人工智能设计的变体──开发更安全、更有效率的细胞转化方法，如透过模拟进化机制逐步优化蛋白质设计。这类客製化蛋白质现已被广泛应用于医疗领域，可高效将普通细胞转化为用于治疗疾病的干细胞。

　　另外，这项突破亦推动更精准的疾病模型系统：透过培育干细胞并引导其分化为成熟功能细胞，科学家可更精确地研究病理机制并测试药物。

　　开启跨时空科技结合

　　港大医学院生物医学学院副教授Ralf Jauch解释，Ur-SOX是一种已经适应、随时可用的分子工具。从研究见到来自单细胞原生生物（包括重建的祖先Ur-SOX蛋白）的分子工具可重新编程小鼠细胞为多能干细胞，印证大自然拥有不断启迪创新的能力。

　　除疾病模型系统外，研究团队计划将工程化蛋白质用于细胞编程，以协助濒危物种保育（如实验室培育配子）、生产更优质的再生医学干细胞等。这项研究将深邃的演化历史与应对医学、对抗衰老及相关健康问题，以至生态挑战的前沿方案紧密相连，开启跨时空的科技结合。