iPS细胞，何去何从？

marrowstem

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9 ^2 u3 P/ \% `) k! a今年1月27日，美国斯坦福大学的副教授Marius Wernig及其同事在《自然》杂志上发表了一项突破性的研究成果，声称仅通过三个转录因子，他们就将小鼠的皮肤细胞转变成有功能的神经细胞，更为重要的是，此细胞转化过程不需要经过诱导多能干细胞的中间阶段。这一成果无疑将对再生医学研究产生革命性的影响，并使人们对细胞保持其特异性的机制有了更新的理解。, w. ]% Z) [3 o+ t, H
      我们知道，在自然状态下细胞的分化是不可逆的。也就是说，你的皮肤细胞通常不会变成血液细胞、心肌细胞或神经细胞，反过来也不会逆转成为具有向多个方向分化的多能干细胞或全能干细胞。  V% \- r9 k: ?/ j& u
      虽然干细胞和成熟分化细胞的核内的基因序列都是一样的，但随着分化的进程，细胞的表观遗传特征将会发生变化。如DNA的甲基化程度，组蛋白的甲基化和乙酰化程度，以及染色质三维构象的改变。被甲基化和乙酰化的DNA，其相对应基因的表达被关闭，但细胞也由此进一步的分化成熟，并最终形成可执行特定功能的末端分化细胞，如神经细胞可以产生动作电位并进行细胞间的信号传导，而胰岛细胞则可以分泌胰岛素并影响新陈代谢。0 M0 l+ o) G$ {' a, Q
      1997年英国科学家Wilmut将羊体细胞的细胞核植入去核的卵母细胞中并发育成成熟的个体——著名的多利羊，从而在实践中证实了体细胞逆转成为全能干细胞的可能性。" [! h5 l- X- a
        2006年，日本科学家Yamanaka发现4个转录因子（Oct4、Sox-2、Klf4和c-Myc）能够将皮肤细胞成功逆转为可以向3个胚层分化的诱导多能干细胞。$ e* T8 [7 |' s5 T
        由于诱导多能干细胞的产生不需要用到卵细胞，而且从病人皮肤细胞产生的多能干细胞的基因型与病人基本一致，几乎不存在免疫排斥的问题。因此通过将病人的皮肤细胞先逆转为干细胞，然后再分化成为病人所需要的特定细胞并移植回病人自身体内，是目前细胞治疗研究的基本思路。
3 u  l( N- L8 X- S5 |( y4 A         尽管将皮肤细胞逆转为干细胞再分化为需要的特定细胞这种方法被人们寄予厚望，但目前该方案还存在许多问题。首先是分化效率低。从干细胞到多巴胺神经元，往往要耗时几周却只能得到少于10%的多巴胺神经细胞。其次是致瘤风险高。培养的细胞中残存着分化不完全的干细胞。第三是耗时长。将皮肤细胞诱导成为多能干细胞要至少3周的时间，分化成多巴胺神经元还要3~7周的时间。因此，科学界中一直有另一种思路，即能否通过改变细胞的表观遗传特性直接将已经分化的细胞转变成另一种分化的细胞，而不经过多能干细胞的中间阶段。
4 h* k) C) C: h0 s         Wernig的研究工作则很好地回答了以上问题。当3个基因（Ascl1,Brn2和Myt1l）同时转入到小鼠皮肤细胞后，在不到1周的时间内就有大约20%的细胞被诱导成了神经细胞。这些细胞不光看上去像神经元，而且还表达神经元所特有的蛋白，并且能互相或者与正常小鼠的大脑皮层细胞形成神经突触并传导信号。由此确认了转化的细胞具有完全成熟神经细胞的功能。# O, a# w& P8 O" s8 D
         最重要的是，这种转化不经过多能干细胞的阶段。所以不管是诱导成的神经细胞还是未完全转化的其他皮肤细胞，理论上都没有干细胞所特有的致瘤性，这为将来的细胞治疗打下了很好的基础。另外与干细胞分化的方法相比，这种直接转化还具有时间短、效率高的特点。
& B+ u4 `# h8 a( U7 v8 ]4 v7 t         总的来说，此项研究第一次从实践上证实了一种类型的分化细胞不需经过去分化的干细胞状态，就可以直接转化成另一种类型的分化细胞，从而预示了其他不同类型分化细胞之间也可相互转化的可能性。

sunyucheng

有原文吗，楼主？看看

marrowstem

允许我说点不同意见，此实验仍不排除存在这样一种可能：所使用的三个因子转化的是组织内业已存在的组织干细胞，即干细胞被诱导分化的同时也发生增值，而事实上并没有转化的发生。8 O. g3 m) {0 s# e# _6 x
      另外个人认为iPS细胞也不排除同样存在这种可能，即所使用的诱导因子只是扩增了组织内业已存在的干细胞，而事实上并没有逆分化的发生。

marrowstem

成纤维细胞是一种什么样的细胞？百度百科上说它形态多样，并具有一定的分化潜能，在损伤及炎症刺激下参与组织修复过程。
# m8 n( B1 w4 u0 j( E    而在细胞生物学教科书上写到，体外培养的细胞，不论是原代培养还是传代培养，一般都不保持体内原有的细胞形态，而是变为两种基本形态：成纤维样细胞（fibroblast-like cell）与上皮样细胞（epithelial-like cell）。7 L( f3 H4 O' u3 A- _% ?
    所以也许成纤维细胞是stemness的一种细胞。

LiuRoc

iPS技术？说什么好呢。个人不看好此技术。这是人的强迫行为，对生命的倒行逆施。
$ e) u: w4 E- p3 |3 u1 d0 m- u) y强扭的瓜不甜啊，何况我们的对象是生命过程！3 I0 \0 m! v/ }0 M' y4 D
何去何从？悲从中来。

chuanbaozang

我很赞同楼主的意见，尤其是补充意见，很有见地噢

prettybear

也许诱导仅仅是个选择过程，诱导之后我们会用各种不利于正常细胞生长的条件选择，这样体内残存的某些细胞就优势生长，被选择出来了。
( ~) u  Q. l; b6 ~' L- g个人猜测。1 h) z. p6 }$ S4 @1 ?7 \! y4 |
因为文献报道，要得到多能性很强的iPS细胞难度还是很高的。

jiessiezhu

支持一下!

jiessiezhu

本人是新手，不知道何去何从了！

mzyysmile

附上全文。
% J; h5 g2 P& L; y从一种成熟体细胞到另一种成熟体细胞。干细胞研究的脚步是越来越快了。