山中伸弥最新PNAS文章发现iPS培养新方法（附原文）

jackie83210

来自日本京都大学，日本科学技术振兴机构（Japan Science and Technology Agency，简称JST）的研究人员发现了避免iPS细胞癌变的新培养方法，这对于iPS技术而言是一项重要突破。这一研究成果公布在《美国国家科学院院刊》PNAS杂志上。领导这一研究的是iPS技术的创始人之一日本京都大学的山中伸弥博士，其出生于日本大阪府，日本医学家，京都大学教授，大阪市立大学医学博士（1993年）。2008年获颁邵逸夫生命科学与医学奖。
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* w( |  ?* Y6 ^2 T" r! w. m% d多能干细胞(Pluripotent stem cell，Ps)是当前干细胞研究的热点和焦点。它可以分化成体内所有的细胞，进而形成身体的所有组织和器官。因此，多能干细胞的研究不仅具有重要的理论意义，而且在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。但是过去认为多能干细胞只能从人胚胎中获得。2007年，美国和日本科学家发现，应用人和鼠的正常皮肤细胞，导入KLF4、OCT4、SOX2和C-MYC四种基因，即可由正常体细胞转化成多能干细胞。这种基因诱导而产生的多能干细胞称为诱导多能干细胞(iPs)，除了皮肤细胞，其他体细胞也可以产生iPs。! w& v' r$ R- w1 P3 Z8 l
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可以说多能干细胞研究和应用将会成为21世纪最伟大的医学生物学成就之一。然而，iPS从研究理论走向临床应用还有很艰难的路要走。现阶段，iPS临床应用所遭遇的瓶颈是：1.诱导转化成iPS的效率过低。2. C-MYC 和KLF4两基因具有致癌性。iPS所面临的这两个问题是制约iPS临床应用的最大问题。) r; n" ]7 `" J! _9 R0 S' U
山中伸弥研究组之前曾培育出36种不同细胞来源的iPS细胞，接下来分别将这些重新编程的多能干细胞细胞诱导成神经细胞secondary neurospheres (SNS)，将这些神经细胞植入小鼠的大脑观察小鼠的致癌性。  j+ |6 W" x+ o9 i" F
研究人员发现不同来源的iPS在致癌性上有很大的差异。致癌性最低的是：胚胎干细胞和胚胎成纤维细胞来源的iPS细胞，仅有8%出现致癌性。而来自小鼠尾巴皮肤细胞的iPS细胞致癌性最高，达到83%。而如果iPS细胞来自成年小鼠的胃细胞，其体内没有出现肿瘤。
' N$ j) r% G/ ?5 [  N为了解决这个问题，在最新的这项研究中，研究人员发现在培育iPS细胞的时候，使用基因“L－Myc”代替基因“c－Myc”，可大幅降低iPS细胞癌变的风险，从而有效生成安全的iPS细胞。
. w! E2 H9 q! ?$ c4 ^研究人员发现基因“L－Myc”的结构与“c－Myc”非常相近。为了比较两种基因的功能，研究人员分别把这两种基因搭配其他3种基因一起植入实验鼠体细胞中，培育出iPS细胞。然后再令iPS细胞分化成生殖细胞，并培育出实验鼠。约两年后，用含“c－Myc”基因的iPS细胞培育的实验鼠有70%以上出现了肿瘤，而利用“L－Myc”基因的则几乎未发现肿瘤。 ' X+ ]# y" x  ^6 h# o

, N4 ]: L& }2 g) L1 ^- F而且新方法培育iPS细胞的效率也比较高。与使用原先的培育方法相比，使用新方法可使实验鼠体细胞转化为iPS细胞的比例提高到4倍左右，人类体细胞转化为iPS细胞的比例提高到3倍左右。与只植入其他3种基因相比，使用新方法iPS细胞分化成实验鼠生殖细胞的比例约是前者的5倍。 " a! m* K" T+ s5 t  U8 o  Z

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