誘導多能干細胞技術可以將普通的體細胞重編程為具有與胚胎干細胞類似的分化潛能的細胞，也就是說獲得的誘導多能干細胞具有分化成為體內絕大多數(shù)種類細胞的能力。與這一技術密切相關的細胞移植也已經被認為是治療部分遺傳病，器官損傷以及神經退行性疾病等的重要潛在手段。而建立該技術的科學家也憑此獲得了2012年度諾貝爾生理或醫(yī)學獎。為了更好更快地將這一技術應用到疾病治療中，中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院一直致力于研究誘導多能干細胞技術的相關機制。

2010年，廣州生物院的裴端卿研究員及其團隊發(fā)現(xiàn)，成纖維細胞由間充質細胞狀態(tài)轉變到上皮細胞狀態(tài)是重編程早期必需的細胞生物學過程。在此基礎上，裴端卿和鄭輝的團隊做了進一步的深入研究，發(fā)現(xiàn)在間充質狀態(tài)與上皮狀態(tài)之間的多次轉換有利于提高重編程效率。研究成果“Sequential introduction of reprogramming factors reveals a time-sensitive requirement of individual factor and a sequential EMT-MET mechanism for optimal reprogramming”已于當?shù)貢r間2013年5月26日在線發(fā)表于《Nature Cell Biology》（《自然·細胞生物學》（http://www.nature.com/ncb/journal/vaop/ncurrent/full/ncb2765.html）。

間充質細胞狀態(tài)和上皮細胞狀態(tài)是體內兩大細胞狀態(tài)。而由受精卵發(fā)育為成熟個體的這一過程不僅是胚胎干細胞分化成為多種體細胞的過程，也是細胞在間充質細胞狀態(tài)和上皮細胞狀態(tài)之間多次相互轉換的過程。受中國傳統(tǒng)陰陽太極理念的啟發(fā)，廣州生物院的科學家們認為：在體細胞向誘導多能干細胞轉變的過程中也就是重編程過程中可能也存在著間充質細胞狀態(tài)和上皮細胞狀態(tài)之間的多次相互轉換。廣州生物院的科學家們通過控制可以將成纖維細胞重編程為誘導多能干細胞的四個因子（Oct4， Klf4， c-Myc 和Sox2）在成纖維細胞中的表達時間，發(fā)現(xiàn)在重編程細胞中先表達Oct4 和Klf4，再表達c-Myc, 最后表達Sox2可以大幅度提高重編程效率。通過將這一方法與四個因子同時在成纖維細胞表達方法比較，科學家們發(fā)現(xiàn)：1）如果四個因子同時在成纖維細胞中表達，成纖維細胞會由間充質細胞狀態(tài)轉變到上皮細胞狀態(tài)，再轉變?yōu)檎T導多能干細胞； 2）如果四個因子按照上述順序在成纖維細胞中表達，成纖維細胞會首先進一步向間充質細胞狀態(tài)轉變，然后再轉變到上皮細胞狀態(tài)以及誘導多能干細胞。

這項研究結果表明，作為體內最重要兩大細胞狀態(tài)，間充質細胞狀態(tài)和上皮細胞狀態(tài)對胚胎干細胞分化為體細胞或者體細胞重編程為誘導多能干細胞具有重要意義，而在這兩個狀態(tài)之間的相互轉變則是細胞命運轉換的重要過程。該項研究得到中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項以及國家自然科學基金的支持。

間充質細胞狀態(tài)（M）和上皮細胞狀態(tài)（E）之間的陰陽太極。

成纖維細胞（MEFs）進入間充質細胞狀態(tài)和上皮細胞狀態(tài)之間的陰陽循環(huán)之后，

首先向間充質細胞狀態(tài)進一步接近，然后再轉變?yōu)樯掀ぜ毎麪顟B(tài)以及誘導多能干細胞（iPSCs）。