iPS 独辟蹊径的干细胞研究

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11月20日，《细胞》和《科学》杂志分别发表了日本和美国研究人员各自独立完成的一项研究，研究人员首次利用人体皮肤细胞诱导分化出类胚胎干细胞。诱导性多功能干细胞（iPS）首次在公众面前亮相，它不仅被国际生命科学界誉为具有里程碑意义的创新之举，而且多数人认为这一发现极有可能在若干年后问鼎诺贝尔奖。美国加州奥克兰市遗传学与社会学中心的政策分析家Jesse  Reynolds说：“这一重大突破将在干细胞研究的科学和政策领域引发一场大地震。”   
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iPS：独辟蹊径的干细胞研究    " J. w  R. `8 [& y' D

4 Q$ o* a) X- `1 x+ D从老鼠到人实现突破   & C% ^; g, E) G7 B! G
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“这一研究实现了人类成熟体细胞的重编程和转化为类胚胎干细胞，这是一个新的突破。美国研究小组所用的4个基因中有2个与日本小组的不同，说明成熟体细胞的重编程存在多个信号途径。”国家“863”计划组织器官工程重大专项总体专家组组长、首席科学家、军事医学科学院野战输血研究所所长裴雪涛研究员在接受记者采访时说。   
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干细胞是人体及各种组织细胞的最初来源，具有高度自我复制能力、高度增殖和多向分化潜能、可植入性和重建能力等特征，即这些细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小，同时又可以进一步分化成各种不同的组织细胞，从而构成机体各种复杂的组织器官。    % L5 H' d  Y2 f- [, f$ o3 E/ d

/ i0 D" A+ s# D3 E随着干细胞研究和克隆技术的发展，人们逐步发现，干细胞本身所具有的特性使人类有可能在体外培养某些干细胞，并将它们定向诱导分化为所需的各种组织细胞，以供临床所需。以此为目的的干细胞研究几乎涉及人体所有的重要组织和器官，也涉及人类面临的大多数医学难题，如心血管疾病、糖尿病等的治疗。  
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近年来，干细胞研究的一个热点是，人们试图找到一种方法，将人体正常的体细胞直接转化为诱导多能性干细胞（iPS），它们具有类似胚胎干细胞（ES）的功能。2006年3月，日本京都大学的Shinya  Yamanaka发表的一项研究成果，首次对这一技术路线给出了肯定的答案。Yamanaka发现，通过基因重新编排技术，即向皮肤细胞中植入一组4个基因，能够将小鼠尾部的细胞转化为类胚胎干细胞；今年6月，Yamanaka和其他科学家报告说，这些新培育出的类胚胎干细胞确实具有多能性，具有发育成任何组织或器官的潜力。   
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“这一技术通俗地讲，就是独辟蹊径，将分化成熟的正常体细胞，通过导入4种基因载体，使其具有了类胚胎干细胞的所有特性，又重新成为一个多功能的干细胞。”美国哈佛医学院教授贺熹向记者解释了iPS的具体含义。
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# Z' y# S' Y. G& u+ \9 i$ n( S裴雪涛说，日本和美国科学家首次利用人体的成熟细胞转化为类胚胎干细胞，虽然在技术原理上与小鼠的研究相同，但许多研究从小动物的结果到人类实验的重复是非常不容易的，也不是完全等同的。美国细胞高级技术研究所科学家罗伯特·兰扎则将这一成果比喻为生物学领域的“莱特兄弟的第一架飞机”。   
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- m$ L0 M9 g# _/ a7 q3 R成功避开伦理之争    / V7 b, _- u: [' A7 D+ ?! i% U

- L4 ?, e5 f6 t( ]- d' M' L( O  h一直对胚胎干细胞研究怀有抵触情绪的美国人这次一反常态，消息发布当天，美国白宫发表声明对美日科学家的这一新成果表示欢迎，认为这才是干细胞研究的“正道”。而美国密歇根州立大学干细胞研究人员Jose  Cibelli则更直白地建议：“那些关注伦理道德的人可能需要找点别的事儿来干了。”
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! ]) R; j. Z* O3 Y9 p1 r) e干细胞与克隆技术的研究及应用几乎涉及了所有的生命科学和生物医药学领域，在此之前，胚胎干细胞的获取主要还是来自早期发育的囊胚，而胚胎的这一阶段涉及许多对生命或“人”的界定问题，不同国家、不同信仰、不同民俗、不同文化背景导致了世界各国对“人”或生命的界定并不完全一致。如何看待胚胎干细胞研究成为最为激烈而敏感的伦理之争之一。
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( Y" E; ?" W$ @+ g胚胎是不是生命、是不是“人”已经成为长期以来各方争论的焦点。   
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# k; f* N; o- O2 j3 t在反对者看来，不管哪一种来源的胚胎干细胞，提取胚胎干细胞时必定会损毁胚胎，这样无异于毁灭生命。胚胎干细胞研究不仅难度极大，而且面临着太多伦理、法律等方面的争议。美国总统布什已两度否决了放宽联邦政府资助胚胎干细胞研究的法案。   
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裴雪涛说，这一新的突破在理论上首次证实了人类已分化成熟的体细胞同样可以被重编程转化为类胚胎干细胞，在应用上成功地避开了长期以来争论不休的伦理问题，突破了核移植技术缺乏卵母细胞的窘境，并为获得患者自身遗传背景的胚胎干细胞增加了一个新途径。   
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并非尽善尽美   
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& R( h( T0 P  g* Q; l2 k6 K“利用iPS，使得不用胚胎或卵母细胞制备用于疾病研究或治疗的胚胎干细胞成为可能，从而为干细胞和再生医学的研究与应用开辟了一个全新的领域，并将极大地推动该领域和相关科学领域的发展。”裴雪涛说。   " k1 X7 a9 D, L1 Z2 }$ B' e5 m8 J

" d1 O6 ]* A) Y5 e# G+ Q; c但裴雪涛同时指出，这项技术用于疾病的干细胞治疗还有相当长的路要走，还有一系列的科学和技术问题有待深入系统地研究，如成熟体细胞转化为类胚胎干细胞的效率还很低，重编程的分子机制还不清楚，所用的转染病毒随机整合到细胞的基因组中具有诱发细胞恶性转变的风险等。   
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" i. u0 ~4 l) e' X- R  z美国Stowers医学研究院教授解亭在接受记者采访时也表示，目前iPS的安全性问题还没有完全解决。解亭解释说，植入细胞内染色体位点上的4个新的基因，有可能阻断某些正常基因的功能；并且这4个基因有可能都是癌基因，存在诱发机体产生肿瘤的可能。这些都需要进行更加深入的研究，相信最终能找到这一新技术安全、有效、可控地造福人类的办法。解亭认为，虽然iPS目前还“并非尽善尽美”，但它的应用前景已经被多数研究人员看好，同时科学界也不应该因此而放弃克隆研究。    3 u. N" y7 e) @  [

/ \  [$ M5 c' N裴雪涛说，iPS所提供的新思路、新技术和新方法具有重大理论意义和实用价值，并将成为今后获得患者自身遗传背景的胚胎干细胞的重要途径之一。它将为干细胞和再生医学的应用提供治疗用的种子细胞；同时，也是研究发育生物学、疾病发生发展机制、基因与蛋白质功能分析等的十分重要的实用模型，这在眼前就极具实用价值。   T. h' h! m  I4 b" w  E/ T& a5 b! Z
  
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3 d) K* g# f; B1 t+ s: V链接：   
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11月20日《细胞》杂志在线报道：   
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日本京都大学的Shinya  Yamanaka小组利用4种基因副本——Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4实现了在人体细胞内的基因重组，实现基因重组的细胞分别来自一位36岁妇女的表皮和一位69岁男性的结缔组织。研究人员表示，利用该技术，大约每5000个细胞就能制造1个iPS细胞系，这一高效率保证他们在每项实验中都能得到数个细胞系。 ) y+ g: j$ o" U

* C1 C% B$ w: H0 k) x$ X4 s& }11月20日《科学》杂志在线报道：   
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( k' U; g7 R/ A美国威斯康辛大学James  Thomson领导的小组，从自己独自确定的14种新的候选重组基因中，最终选择出4个基因，实现了在人体细胞内的基因重组，其中前两个基因与Yamanaka小组是相同的。Thomson和同事利用的是胎儿皮肤细胞以及一个新生儿的包皮细胞。与Yamanaka小组相比，这项研究需要1万个细胞才能分离出1个iPS细胞系。

hualin840518

好像是很早以前的消息！