
- 积分
- 75
- 威望
- 75
- 包包
- 138
|
在2007年崭露头角的iPS经过短短的2年时间,逐步成为全球科学家们追逐研究的最热门课题,回顾iPS的发展历程,可以说iPS有过3个里程碑式的成果,今天就跟随生物通编辑共同追忆2年来iPS的经典成果。9 `% y W. G6 b: t
I, Y* R0 R7 c4 Q: g
5 E0 ^3 ^5 x7 a1 }6 r( P4 i( h4 e3 z6 M5 w. J
里程碑一 2007年山中伸弥&汤姆森创建iPS, K7 G' b, |5 h7 C5 y
( R6 T5 g( G" @5 J2 U2007年11月22日《Science》汤姆森发表iPS研究文章,11月30日《Cell》山中伸弥发表iPS文章。两篇文章开启了iPS的热点时代!
$ P; z$ B; Z* ?; D
. | Q5 o! {- X0 J
0 Z7 {$ f3 ~8 w( Y+ S+ A5 o7 u7 P9 f4 o: k, d
里程碑二 清除致癌性
) D7 L% P1 [1 _) b, ]+ Z: ?9 j7 _2 [( u e9 `! s
安全性是临床应用必须要考虑的问题,iPS诱导技术因携带有致癌基因c-myc而备受关注。而针对这一问题,科学家们想出了各种各样的方案。& a" r7 }6 B# S3 M3 R
; U* ~/ \6 e4 C 7 v p8 e: W- }' o3 G0 U3 d! V T
4 l8 t5 F* {- @' G8 z- f( S. b
自麻省理工的Ruth Foreman在2008年8月6号的《Cell Stem Cell》上发表文章,用Wnt取代c-Myc可以致病iPS并且消除致癌障碍,但是Wnt却会降低iPS的转化效率,因此研究者通过改进,将Wnt3a取代c-Myc,确保成功诱导iPS且不降低诱导效率,实验证明还具有提高转化效率的功效。. ^5 H* Z' A2 N+ A
$ [. {' O% D4 E) g1 L1 P
R/ f6 a" ?/ v' W
3 l/ s4 g* h& V( ^9 p% ]& F2 u, M来自哈佛大学干细胞研究所的科研人员不甘落后,也找到解决iPS致癌问题的答案。2008年10月12日,哈佛大学的研究者在《Nature Biotechnology》上发布研究成果,他们使用一种化学因子丙戊酸(valproic acid, VPA)取代c-Myc与Klf4转录因子,可诱导人类成纤维细胞基因重排进而转化成iPS细胞。: I% O9 I P! ^# T/ o3 p: B
3 T/ _2 l' _' ?9 g+ m5 |
* g; [, K3 D1 V
6 ]' `9 b2 C9 a( U( P里程碑三 舍弃病毒载体* i) q0 w% z/ P! D. I
) i/ v9 a1 r- {5 e Z7 ~
由于病毒载体可能将外源基因整合到宿主基因组上,因此存在有较大的安全隐患,这一问题与致癌性不相上下,科学家们也在不断的修正期望能找到一种无需病毒载体的诱导方式。" y9 V, S( B; P" @* m5 d
! q+ o; S: w+ b3 Q4 t. v% _+ E & [) D0 m1 Y9 v. c
5 q$ Q2 x0 I8 g* G6 N' s
2008年11月,山中伸弥在Science发表文章,用包含3个基因(Oct3/4、Sox2、Klf4)的质粒以及单独包含c-Myc基因的质粒反复转染细胞(小鼠胚胎成纤维细胞),结果可产生类胚胎干细胞的细胞系(iPS)。研究者为进一步证实该细胞系是否具有致癌性,将该细胞整合到小鼠胚胎中,构建一个嵌合小鼠,结果并未发现该细胞系具有致癌性。( S( ]( q( }4 c4 y5 T
) Z0 S0 m( w: h; }/ C# o
7 c( Q4 f+ D8 t9 g( c# e; C0 |2 w; l
2009年3月俞君英Science发表文章,在James Thomson等人的帮助下利用非整合型附着体载体(episomal vectors)方法获得了人类iPS细胞,在去除掉附着体后,这些iPS细胞就成为了没有外来DNA的iPS细胞,从而解决了可能癌变的问题。
0 _/ B7 z$ o; j7 n
! F X/ D4 v* {% l% O+ p
2 Q1 Y+ X* p V" O, ~, n4 P% o/ o* }! J- s+ W- ^* g
里程碑四 证实全能性# X0 L! j6 m) O \1 _. Z* L; ] N
/ B" g/ w9 {- R6 B6 |: ?. `
2009年7月23日两个权威期刊《Nature》和《Cell Stem Cell》发表我国科学家在干细胞iPS方面的重要科研成果,首次证实了iPS细胞的全能性。虽然不是同一课题组却在研究性文章中得出相似的成果。
e1 `. z. m1 _$ \: H# W& C% `2 f2 x9 @" e2 b2 [
5 h) f* Z/ ^& M* ^( J/ P) O6 Q. W
周琪、曾凡一《Nature》证实iPS全能性2 j3 ~/ u" H; M) {
/ m+ {( I: q) c+ J( Y* G- K研究小组自主构建了37株iPS细胞系;然后把其中6株的iPS细胞分别注入1500多枚四倍体囊胚,进而植入一群代孕白鼠的子宫。: ^; H0 B$ C/ P2 P# h
$ g( f2 K, @3 I, y 4 d% L5 A" L) Y
9 \4 X: J0 h8 G多种分子生物学技术鉴定,这27只黑鼠确实由iPS细胞发育而来。它们由此成为世界上第一批完全由iPS细胞孕育而成的活体小鼠,有力地证明了iPS细胞具有真正的“全能性”。7 H; y" G5 f, S9 b7 |
/ j& c, \% A, \* O1 n
- p, M0 K% E B
% W: d, }4 x, a$ m5 k3 q" G. ^7 w27只黑鼠先后与普通白鼠成功配种,陆续生下数百只第二和第三代小鼠。“鼠爸爸”升格为“鼠爷爷”,过起了“儿孙绕膝”的幸福生活,“续写”着中国科学家在干细胞这一国际热点研究领域的重大创新。
! M5 m8 J6 l; p0 t' o: t
U) E8 x3 h* H t% \
' H0 b F" M) a: X" K) s6 q: m: Z
高绍荣组《Cell Stem Cell》证实iPS全能性. K, g( z; I* K1 p$ q( f L
; a" D7 F( C# c, c* N % Z- i4 G1 U9 j/ |
6 j) p0 Y2 |$ R9 v1 [' s高绍荣和他的同事使用了现有方法重编程了小鼠细胞,从而分离出了5个新的iPSC系。然后他们发现,利用其中一个细胞系,他们能够培育出存活到出生的四倍体互补胚胎,而且一个胚胎还存活到了成年。 |
|