浅谈诱导多功能干细胞研究状况 顾闻喆 (上海交通大学农业与生物技术学院，上海市，200240) 摘要：胚胎干细胞在医学治疗和细胞学研究中有重要意义，但由于种种原因无法实际应用。现有技术能利用将特定基因或是 特定基因产物等方导入体细胞，制造出诱导多功能干细胞，使该体细胞变成为具备如同胚胎干细胞般，具有分化成各式细胞 之多功能分化能力，并且可以持续增生分裂的诱导多功能干细胞。本文就诱导多功能干细胞的概念、建立方法、研究进展进 行介绍，并对其未来的研究方向和可能产生的困难进行探讨，为大家了解这项新技术提供参考。 关键词：诱导多功能干细胞：研究历程；未来展望 Review of current development situation on iPS cells research Gu Wenzhe (Department of Agriculture and Biotechnology;Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,PR China.) Abstract:Human embryonic stem cells is important in medical treatment and cytological studies,but for various reasons can not be put in practice.Now we can import a specific gene or gene product of a particular peer into somatic cells and produce ips cells,so that the body cells come to have the possibility of differentiate into a variety of cells and can be sustained proliferation induced pluripotent stem cell division as general embryonic stem cells.In this paper,the concept of induced pluripotent stem cells,the establishment of methods,research advances are introduced,and discuss its future research directions and the difficulties that may arise,provide a reference of understanding this new technology. Key Words:induced pluripotent stem cells;research process;future prospects 体将四个转录因子(Oct4,Sox2,K1f4和c-Myc)的 0 引言 组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类 诱导多功能千细胞(induced pluripotent stem 似胚胎干细胞的一种细胞类型。随后世界各地不同 cells,iPS cells)为利用导入特定基因或是特定基因 科学家陆续发现其它方法同样也可以制造这种细 产物（蛋白质）等方式送入体细胞（如：皮肤细胞 胞。 或是肝脏细胞)中，使该体细胞变成为具备如同胚 最初的思路来自于体细胞核移植入未受精卵 胎干细胞(ES细胞)般，具有分化成各式细胞之多 细胞内能使该细胞核进行重新编程（可理解为细胞 功能分化能力，并且可以持续增生分裂。 核的去分化)，因此认为未受精卵和胚胎干细胞中 干细胞(stem cell)具有无限制自我更新能力、 含有某些能给予体细胞全能性或者多能型的因子。 同时也可分化成特定组织的细胞，在细胞发育过程 此后，对24个符合此类条件的候选基因进行 中处于较原始阶段。 筛选，采用逆转录转染的方式将这些基因导入鼠体 人体胚胎干细胞(hES)有潜力在体内发育成任 细胞中，诱导体细胞成为多能干细胞。他巧妙地采 何细胞类型，但供体卵母细胞的来源困难，E$细胞 用24-1的筛选方式，以确定那些基因对于PS用处 建系效率低、有免疫排斥反应、具有成瘤性、在体 不大。而后进一步采用10-1的筛选方式，最终确定 外保持全能性的条件非常复杂、还有伦理学争论， 了Oct3/4,Sox2,c-Myc,KIf4这四个因子起关键作 无法广泛使用。 用，是能给予体细胞全能性或者多能型的因子。 最初是日本人山中申弥于2006年利用病毒载 1iPS细胞建立简要过程
1 浅谈诱导多功能干细胞研究状况 顾闻喆 （上海交通大学农业与生物技术学院，上海市，200240） 摘要：胚胎干细胞在医学治疗和细胞学研究中有重要意义，但由于种种原因无法实际应用。现有技术能利用将特定基因或是 特定基因产物等方导入体细胞，制造出诱导多功能干细胞，使该体细胞变成为具备如同胚胎干细胞般，具有分化成各式细胞 之多功能分化能力，并且可以持续增生分裂的诱导多功能干细胞。本文就诱导多功能干细胞的概念、建立方法、研究进展进 行介绍，并对其未来的研究方向和可能产生的困难进行探讨，为大家了解这项新技术提供参考。 关键词：诱导多功能干细胞；研究历程；未来展望 Review of current development situation on iPS cells research Gu Wenzhe (Department of Agriculture and Biotechnology;Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, PR China.) Abstract: Human embryonic stem cells is important in medical treatment and cytological studies, but for various reasons can not be put in practice. Now we can import a specific gene or gene product of a particular peer into somatic cells and produce ips cells, so that the body cells come to have the possibility of differentiate into a variety of cells and can be sustained proliferation induced pluripotent stem cell division as general embryonic stem cells. In this paper, the concept of induced pluripotent stem cells, the establishment of methods, research advances are introduced, and discuss its future research directions and the difficulties that may arise, provide a reference of understanding this new technology. Key Words: induced pluripotent stem cells; research process; future prospects. 0 引 言 诱导多功能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS cells）为利用导入特定基因或是特定基因 产物（蛋白质）等方式送入体细胞（如：皮肤细胞 或是肝脏细胞）中，使该体细胞变成为具备如同胚 胎干细胞（ES 细胞）般，具有分化成各式细胞之多 功能分化能力，并且可以持续增生分裂。 干细胞（stem cell ）具有无限制自我更新能力、 同时也可分化成特定组织的细胞，在细胞发育过程 中处于较原始阶段。 人体胚胎干细胞(hES)有潜力在体内发育成任 何细胞类型，但供体卵母细胞的来源困难, ES 细胞 建系效率低、有免疫排斥反应、具有成瘤性、在体 外保持全能性的条件非常复杂、还有伦理学争论， 无法广泛使用。 最初是日本人山中申弥于 2006 年利用病毒载 体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和 c-Myc）的 组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类 似胚胎干细胞的一种细胞类型。随后世界各地不同 科学家陆续发现其它方法同样也可以制造这种细 胞。 最初的思路来自于体细胞核移植入未受精卵 细胞内能使该细胞核进行重新编程（可理解为细胞 核的去分化），因此认为未受精卵和胚胎干细胞中 含有某些能给予体细胞全能性或者多能型的因子。 此后，对 24 个符合此类条件的候选基因进行 筛选，采用逆转录转染的方式将这些基因导入鼠体 细胞中，诱导体细胞成为多能干细胞。他巧妙地采 用 24-1 的筛选方式，以确定那些基因对于 IPS 用处 不大。而后进一步采用 10-1 的筛选方式，最终确定 了 Oct3/4, Sox2, c-Myc，Klf4 这四个因子起关键作 用，是能给予体细胞全能性或者多能型的因子。 1 iPS 细胞建立简要过程
(1)分离和培养宿主细胞： 这一步。 (2)通过病毒介导或者其他的方式将若干多个多 2009年，中国科学家于2008年11月利用PS 能性相关的基因导入宿主细胞： 细胞培育出小鼠一一“小小” (3)将病毒感染后的细胞种植于饲养层细胞上， 中国科学院动物研究所周琪研究员和上海交 并于胚胎干细胞(E$)细胞专用培养体系中培养， 通大学医学院曾凡一研究员领导的研究组合作完 同时在培养中根据需要加入相应的小分子物质以 成的工作表明，利用PS细胞能够得到成活的具有 促进重编程： 繁殖能力的小鼠，从而在世界上第一次证明了PS (4)出现ES样克隆后进行iPS细胞的鉴定（细胞 细胞与胚胎干细胞具有相似的多能性。科学家表 形态、表观遗传学、体外分化潜能等方面)。 示，这一研究成果表明PS干细胞或许同胚胎干细 胞一样可以作为治疗各种疾病的潜在来源。 2研究进程 3新方法更高效地制造诱导性多能干细胞 这项新的技术，在2006年首度由日本京都大 学山中伸弥教授团队，将老鼠之纤维细胞制作而 研究人员用来产生诱导性多能干细胞(PSCs) 成。 的方法既花时间而且效率又低。按照当前的方法， 2006年日本京都大学山中伸弥Shinya 当把四种转录因子导入成体细胞如皮肤细胞中时， Yamanaka领导的实验室在世界著名学术杂志《细 利用上千个皮肤细胞最终只能获得几个iPSCs。为 胞》上率先报道了PS的研究。 此，在这项新的研究中，来自美国桑福德-伯纳姆医 他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和K1f4这4种转 学研究所(Sanford-Burnham Medical Research 录因子引入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞，发现可诱 Institute)的研究人员寻求激酶抑制剂的帮助，其中 导其发生转化，产生的PS细胞在形态、基因和蛋 这些抑制剂阻断激酶-一类在细胞通信、存活和生 白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚 长等方面发挥着重要作用的酶-一的活性。他们发现 体和畸形瘤生成能力、分化能力等都与胚胎干细胞 几个激酶抑制剂当加入到起始细胞（如皮肤细胞） 极为相似。 时，有助于产生比标准方法还要多的PSCs。这些 2007年末，Thompson实验室和山中伸弥实验 发现将可能加快很多领域的研究，和更好地能够让 室几乎同时报道，利用PS技术同样可以诱导人皮 全世界的科学家们研究人类疾病和开发出新的治 肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样的 疗方法。 多能干细胞。 论文通信作者Tarig Rana博士解释道，“获得 所不同的是日本实验室依然采用了用逆转录 PSCs依赖于调节细胞内的通信网络。因此，当开 病毒引入Oct3/4、Sox2、c-Myc和KIf44种因子组 始操作细胞中哪些基因开启或关闭来产生多能性 合，而Thompson实验室则采用了以慢病毒载体引 干细胞时，人们很可能激活了许多激酶。因为许多 入OCT4、SOX2加NANOG和LIN28这种因子组 活性的激酶可能抑制PSCs产生，所以对我们而言， 合。 加入激酶抑制剂来降低这种障碍可能就有意义。” 2008年，哈佛大学George Daley实验室利用诱 根据未参与这项研究的沙克生物研究所(Sak 导细胞重新编程技术把采自10种不同遗传病患者 Institute for Biological Studies)癌症中心主任Tony 病人的皮肤细胞转变为PS,这些细胞将会在建立 Hunter博士的说法，鉴定出改善产生iPSCs效率的 疾病模型、药物筛选等方面发挥重要作用。 小分子为在治疗上能够使用这些细胞迈出重要的 美国科学家还发现，PS可在适当诱导条件下 一步，而且Tarig Rana的这项新研究发现了一类蛋 定向分化，如变成血细胞，再用于治疗疾病。 白激酶抑制剂能够有效地促进PSCs形成，因此这 哈佛大学另一家实验室则发现利用病毒将3种 些抑制剂在产生用于实验研究和治疗目的的PSCs 在细胞发育过程中起重要作用的转录因子引入小 中应当是非常有用的。 鼠胰腺外分泌细胞，可以直接使其转变成与干细胞 在这项研究中，Rana实验室研究生Zhonghan 极为相似的细胞，并且可以分泌胰岛素、有效降低 Li着手寻找可能加快产生PSCs过程的激酶抑制 血糖。这表明利用诱导重新编程技术可以直接获得 剂。利用斯坦福-伯纳姆医学研究所康拉德-普利贝 某一特定组织细胞，而不必先经过诱导多能干细胞 斯化学基因组中心(Conrad Prebys Center for 2
2 （1）分离和培养宿主细胞； （2）通过病毒介导或者其他的方式将若干多个多 能性相关的基因导入宿主细胞； （3）将病毒感染后的细胞种植于饲养层细胞上， 并于胚胎干细胞（ES）细胞专用培养体系中培养， 同时在培养中根据需要加入相应的小分子物质以 促进重编程； （4）出现 ES 样克隆后进行 iPS 细胞的鉴定（细胞 形态、表观遗传学、体外分化潜能等方面）。 2 研究进程 这项新的技术，在 2006 年首度由日本京都大 学山中伸弥教授团队，将老鼠之纤维细胞制作而 成。 2006 年 日 本 京 都 大 学 山 中 伸 弥 Shinya Yamanaka 领导的实验室在世界著名学术杂志《细 胞》上率先报道了 iPS 的研究。 他们把 Oct3/4、Sox2、c-Myc 和 Klf4 这 4 种转 录因子引入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞，发现可诱 导其发生转化，产生的 iPS 细胞在形态、基因和蛋 白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚 体和畸形瘤生成能力、分化能力等都与胚胎干细胞 极为相似。 2007 年末，Thompson 实验室和山中伸弥实验 室几乎同时报道，利用 iPS 技术同样可以诱导人皮 肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样的 多能干细胞。 所不同的是日本实验室依然采用了用逆转录 病毒引入 Oct3/4、Sox2、c-Myc 和 Klf4 4 种因子组 合，而 Thompson 实验室则采用了以慢病毒载体引 入 OCT4、SOX2 加 NANOG 和 LIN28 这种因子组 合。 2008 年，哈佛大学 George Daley 实验室利用诱 导细胞重新编程技术把采自 10 种不同遗传病患者 病人的皮肤细胞转变为 iPS，这些细胞将会在建立 疾病模型、药物筛选等方面发挥重要作用。 美国科学家还发现，iPS 可在适当诱导条件下 定向分化，如变成血细胞，再用于治疗疾病。 哈佛大学另一家实验室则发现利用病毒将 3 种 在细胞发育过程中起重要作用的转录因子引入小 鼠胰腺外分泌细胞，可以直接使其转变成与干细胞 极为相似的细胞，并且可以分泌胰岛素、有效降低 血糖。这表明利用诱导重新编程技术可以直接获得 某一特定组织细胞，而不必先经过诱导多能干细胞 这一步。 2009 年，中国科学家于 2008 年 11 月利用 iPS 细胞培育出小鼠——“小小” 中国科学院动物研究所周琪研究员和上海交 通大学医学院曾凡一研究员领导的研究组合作完 成的工作表明，利用 iPS 细胞能够得到成活的具有 繁殖能力的小鼠，从而在世界上第一次证明了 iPS 细胞与胚胎干细胞具有相似的多能性。科学家表 示，这一研究成果表明 iPS 干细胞或许同胚胎干细 胞一样可以作为治疗各种疾病的潜在来源。 3 新方法更高效地制造诱导性多能干细胞 研究人员用来产生诱导性多能干细胞（iPSCs) 的方法既花时间而且效率又低。按照当前的方法， 当把四种转录因子导入成体细胞如皮肤细胞中时， 利用上千个皮肤细胞最终只能获得几个 iPSCs。为 此，在这项新的研究中，来自美国桑福德-伯纳姆医 学 研 究 所 (Sanford-Burnham Medical Research Institute)的研究人员寻求激酶抑制剂的帮助，其中 这些抑制剂阻断激酶---一类在细胞通信、存活和生 长等方面发挥着重要作用的酶---的活性。他们发现 几个激酶抑制剂当加入到起始细胞(如皮肤细胞) 时，有助于产生比标准方法还要多的 iPSCs。这些 发现将可能加快很多领域的研究，和更好地能够让 全世界的科学家们研究人类疾病和开发出新的治 疗方法。 论文通信作者 Tariq Rana 博士解释道，“获得 iPSCs 依赖于调节细胞内的通信网络。因此，当开 始操作细胞中哪些基因开启或关闭来产生多能性 干细胞时，人们很可能激活了许多激酶。因为许多 活性的激酶可能抑制 iPSCs 产生，所以对我们而言， 加入激酶抑制剂来降低这种障碍可能就有意义。” 根据未参与这项研究的沙克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies)癌症中心主任 Tony Hunter 博士的说法，鉴定出改善产生 iPSCs 效率的 小分子为在治疗上能够使用这些细胞迈出重要的 一步，而且 Tariq Rana 的这项新研究发现了一类蛋 白激酶抑制剂能够有效地促进 iPSCs 形成，因此这 些抑制剂在产生用于实验研究和治疗目的的 iPSCs 中应当是非常有用的。 在这项研究中，Rana 实验室研究生 Zhonghan Li 着手寻找可能加快产生 iPSCs 过程的激酶抑制 剂。利用斯坦福-伯纳姆医学研究所康拉德-普利贝 斯 化 学 基 因 组 中 心 (Conrad Prebys Center for
Chemical Genomics)提供的240多种抑制激酶的化 烈的反响，这不仅是因为它在基础研究方面的重要 合物，Li费力地将它们一个接一个地加入到他培养 性，更是因为它为人们带来的光明的应用前景。 的细胞中然后等待观察会有什么发生。几种激酶抑 在基础研究方面，它的出现，已经让人们对多 制剂产生更加多的PSCs,在某些情形下，对于培 能性的调控机制有了突破性的新认识细胞重编程 养它们的小盘子而言，能够产生太多的PSCs。特 是一个复杂的过程，除了受细胞内因子调控外，还 别地，最为强效的抑制剂靶向三种激酶：AukA、 受到细胞外信号通路的调控。对于Oct4、Sox2和 P38和IP3K。 Nanog等维持于细胞自我新能力的转录因子的研究 在其他同事的帮助下，Rana和Li还证实了这 正在逐渐地展开：利用PS细胞作为实验模型，只 些发现的特异性，甚至确定了一种抑制剂发挥有益 操纵几个因子的表达，这更会大大加速对多能性调 作用背后的机制。 控机理的深入研究。 Rana说，“我们发现操纵这些激酶的活性能够 在实际应用方面，PS细胞的获得方法相对简 显著性地增加细胞重编程效率。不过，更重要的是， 单和稳定，不需要使用卵细胞或者胚胎。这在技术 我们也对重编程的分子机制提供了新的深入认识， 上和伦理上都比其他方法更有优势，PS细胞的建 并且揭示出这些激酶的新功能。我们希望这些发现 立进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离，PS 将促进人们进一步筛选可能在PSC疗法中有用的 细胞在细胞替代性治疗以及发病机理的研究、新药 小分子。 筛选方面具有巨大的潜在价值。 此外，PS细胞在神经系统疾病、心血管疾病 4IPS细胞的应用前景 等方面的作用也日益呈现，PS细胞在体外己成功 4.1再生医学应用 地被分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细 在理论上，具有万能分化性之细胞，可以经过 胞和原始生殖细胞等。在临床疾病治疗中具有巨大 诱导分化之手段，使其分化成为身体中所有之组织 应用价值。 与器官。如果使用人类病患自身细胞所创造出之 5结语 PS细胞，则培养出之组织或是器官作为移植回原 由于iPS细胞自身的安全性问题，到2012为止， 患者身体内时，将可避开自身免疫系统之攻击之难 PS细胞还无法应用于临床治疗，要得到安全实用 题。另一方面，以往人类胚胎干细胞所产生之道德 的有临床应用价值的治疗型PS细胞，必须避免使 伦理问题，也可以取得根本的解决方式。因此，PS 用整合性病毒以及有致癌性的外源基因。根据PS 细胞可成为再生医学中，备受注目之重要的细胞来 细胞在短时间内取得的一系列突破，可以预见，PS 源。 细胞必将解决人类面临的各种疾患。 4.2细胞研究材料 其优点包括：与经典的胚胎干细胞技术和体细 利用患者本身之细胞所形成之PS细胞，将其 胞核移植技术不同，PS技术不使用胚胎细胞或卵 做特定细胞诱导分化后，可以成为良好之人类细胞 细胞，因此没有伦理学的问题：利有PS技术可以 研究材料，解决以往人类组织细胞索取上之困难 用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，所以不会 点，也可以成为研究致病机转之良好研究材料。另 有免疫排斥的问题。 外，由于由患者本身体细胞得来，可以获得具有“个 但是还面临许多急待突破瓶颈和需要深入研 别性”、“专一性”之细胞材料，可以针对药剂或是成 为毒性评估的最佳平台。一方面也提供为转译医学 究的领域，例如： 之最佳测试材料。也因此，PS细胞的制作与发现， (1)研究PS细胞自我复制、增殖和分化等的 调控机制及PS细胞体外定向诱导分化机制： 也成为医学、药学或是食品等之安全实验平台。 (2)充分评价PS细胞临床应用的安全性： 此外，当技术成熟后，例如男性细胞也可以制 (3)建立无遗传修饰的PS细胞制备方法（如 作出卵子，甚至老化细胞的重生，也不再是不可能 仅利用蛋白或小分子化合物即将人的细胞重编程 的梦想。 为iPS细胞)。 4.3研究、应用价值 细胞重组的效率可能很低，或许还会诱发基因 PS细胞的出现，在干细胞研究领域、表观遗 变异：经过重组的细胞也无法发育成任何类型的细 传学研究领域以及生物医学研究领域都引起了强 胞：此外，诱导多功能干细胞制造出的细胞并非都
3 Chemical Genomics)提供的 240 多种抑制激酶的化 合物，Li 费力地将它们一个接一个地加入到他培养 的细胞中然后等待观察会有什么发生。几种激酶抑 制剂产生更加多的 iPSCs，在某些情形下，对于培 养它们的小盘子而言，能够产生太多的 iPSCs。特 别地，最为强效的抑制剂靶向三种激酶：AurkA、 P38 和 IP3K。 在其他同事的帮助下，Rana 和 Li 还证实了这 些发现的特异性，甚至确定了一种抑制剂发挥有益 作用背后的机制。 Rana 说，“我们发现操纵这些激酶的活性能够 显著性地增加细胞重编程效率。不过，更重要的是， 我们也对重编程的分子机制提供了新的深入认识， 并且揭示出这些激酶的新功能。我们希望这些发现 将促进人们进一步筛选可能在 iPSC 疗法中有用的 小分子。 4 IPS 细胞的应用前景 4.1 再生医学应用 在理论上，具有万能分化性之细胞，可以经过 诱导分化之手段，使其分化成为身体中所有之组织 与器官。如果使用人类病患自身细胞所创造出之 iPS 细胞，则培养出之组织或是器官作为移植回原 患者身体内时，将可避开自身免疫系统之攻击之难 题。另一方面，以往人类胚胎干细胞所产生之道德 伦理问题，也可以取得根本的解决方式。因此，iPS 细胞可成为再生医学中，备受注目之重要的细胞来 源。 4.2 细胞研究材料 利用患者本身之细胞所形成之 iPS 细胞，将其 做特定细胞诱导分化后，可以成为良好之人类细胞 研究材料，解决以往人类组织细胞索取上之困难 点，也可以成为研究致病机转之良好研究材料。另 外，由于由患者本身体细胞得来，可以获得具有“个 别性”、“专一性”之细胞材料，可以针对药剂或是成 为毒性评估的最佳平台。一方面也提供为转译医学 之最佳测试材料。也因此，iPS 细胞的制作与发现， 也成为医学、药学或是食品等之安全实验平台。 此外，当技术成熟后，例如男性细胞也可以制 作出卵子，甚至老化细胞的重生，也不再是不可能 的梦想。 4.3 研究、应用价值 iPS 细胞的出现，在干细胞研究领域、表观遗 传学研究领域以及生物医学研究领域都引起了强 烈的反响，这不仅是因为它在基础研究方面的重要 性，更是因为它为人们带来的光明的应用前景。 在基础研究方面，它的出现，已经让人们对多 能性的调控机制有了突破性的新认识细胞重编程 是一个复杂的过程，除了受细胞内因子调控外，还 受到细胞外信号通路的调控。对于 Oct4、Sox2 和 Nanog 等维持于细胞自我新能力的转录因子的研究 正在逐渐地展开；利用 iPS 细胞作为实验模型，只 操纵几个因子的表达，这更会大大加速对多能性调 控机理的深入研究。 在实际应用方面，iPS 细胞的获得方法相对简 单和稳定，不需要使用卵细胞或者胚胎。这在技术 上和伦理上都比其他方法更有优势，iPS 细胞的建 立进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离，iPS 细胞在细胞替代性治疗以及发病机理的研究、新药 筛选方面具有巨大的潜在价值。 此外，iPS 细胞在神经系统疾病、心血管疾病 等方面的作用也日益呈现，iPS 细胞在体外已成功 地被分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细 胞和原始生殖细胞等。在临床疾病治疗中具有巨大 应用价值。 5 结语 由于iPS细胞自身的安全性问题，到2012为止， iPS 细胞还无法应用于临床治疗，要得到安全实用 的有临床应用价值的治疗型 iPS 细胞，必须避免使 用整合性病毒以及有致癌性的外源基因。根据 iPS 细胞在短时间内取得的一系列突破，可以预见，iPS 细胞必将解决人类面临的各种疾患。 其优点包括：与经典的胚胎干细胞技术和体细 胞核移植技术不同，iPS 技术不使用胚胎细胞或卵 细胞，因此没有伦理学的问题；利有 iPS 技术可以 用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，所以不会 有免疫排斥的问题。 但是还面临许多急待突破瓶颈和需要深入研 究的领域，例如： （1）研究 iPS 细胞自我复制、增殖和分化等的 调控机制及 iPS 细胞体外定向诱导分化机制； （2）充分评价 iPS 细胞临床应用的安全性； （3）建立无遗传修饰的 iPS 细胞制备方法（如 仅利用蛋白或小分子化合物即将人的细胞重编程 为 iPS 细胞）。 细胞重组的效率可能很低，或许还会诱发基因 变异；经过重组的细胞也无法发育成任何类型的细 胞；此外，诱导多功能干细胞制造出的细胞并非都
可以用于治疗疾病等等。比如，添加4个“重新编 [参考文献] 程”基因或取代疾病细胞中有缺陷基因的方法都可 [1]1诱导多能干细胞 http://baike.baidu.com/view/3873321.htm 能有导致癌症的副作用。 [21 2 Takahashi K.Induotion of pluripotent stem cell from 因此，在诱导性多能干细胞能被考虑用于人类 mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factor,Cell.2006126(4):663-676 疗法之前，研究人员需要发展出安全的方法来解决 [3] 3 CHEN Qian,SHI Qing-Hua Hefei National 这些以及其他可能的问题。 Laboratory for Physical Sciences at Microscale,School of Life Sciences,University of Science and Technology of China.Hefei 230027.China [4] 4游雪晴.“小小”为中国干细胞研究赢得话语权N. 科技日报.2010-09-22 [5 5 YAO Li-kun1,WANG Bao-ning2,MENG Yan-fal (1College of Life Sciences/Bio-resources and Eco-environment Key Laboratory of Ministry of Education Sichuan University,Chengdu 610064,China: 2 College of Preclinical Medicine and Forensic Medicine,Sichuan University,Chengdu 610065, China)
4 可以用于治疗疾病等等。比如，添加 4 个“重新编 程”基因或取代疾病细胞中有缺陷基因的方法都可 能有导致癌症的副作用。 因此，在诱导性多能干细胞能被考虑用于人类 疗法之前，研究人员需要发展出安全的方法来解决 这些以及其他可能的问题。 [参 考 文 献] [ 1 ] 1 诱导多能干细胞 http://baike.baidu.com/view/3873321.htm [ 2 ] 2 Takahashi K. Induotion of pluripotent stem cell from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factor, Cell. 2006,126(4):663-676 [ 3 ] 3 CHEN Qian,SHI Qing-Hua Hefei National Laboratory for Physical Sciences at Microscale,School of Life Sciences,University of Science and Technology of China,Hefei 230027,China [ 4 ] 4 游雪晴. “小小”为中国干细胞研究赢得话语权[N]. 科技日报. 2010-09-22 [ 5 ] 5 YAO Li-kun1, WANG Bao-ning2, MENG Yan-fa1 (1College of Life Sciences/Bio-resources and Eco-environment Key Laboratory of Ministry of Education Sichuan University, Chengdu 610064, China; 2 College of Preclinical Medicine and Forensic Medicine, Sichuan University, Chengdu 610065, China)