经典回顾：iPS的4个里程碑式成果

玫瑰

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。
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里程碑一 2007年山中伸弥&汤姆森创建iPS
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9 L# A3 z) q3 F+ j2007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！. G& l0 r3 X8 i3 ~
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里程碑二  清除致癌性: V2 z0 F" p6 ~% ]* B

$ H2 a% O: I( X/ g( b. ]1 [. h/ `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。; y$ k, L$ {7 R$ z

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5 z2 C/ W) d0 m' @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。7 {& K: |- n3 ~$ `) ~% R! W

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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。
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; H3 q' K2 p. q6 X6 F: R' m, l! c# O里程碑三 舍弃病毒载体
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3 y  r' U9 t9 Q- }0 E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。5 w( ~% z  e7 u2 s
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2 h, }( j, I. |  t. j2008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。$ K- f) B4 p1 y" @0 W4 I

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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。
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里程碑四 证实全能性7 }4 G  i/ c. E/ e
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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。
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; r! ?8 X% U  U5 Z% m8 \周琪、曾凡一《Nature》证实iPS全能性
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: A9 Y4 q3 l* A; ], H3 D; L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。0 p7 P  j! f0 o1 j& L
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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”。. w6 g- g5 w# \
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27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。  q+ x# C6 h! F

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" B7 T* {7 y0 Y9 w# L高绍荣组《Cell Stem Cell》证实iPS全能性) G! G5 z/ g* D3 z
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  U- E' `& D# I# q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。