(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 22 （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