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iPS細(xì)胞研究進(jìn)展

我們知道干細(xì)胞即為起源細(xì)胞，具有增殖、分化潛能和自我更新復(fù)制的能力，能夠產(chǎn)生高度分化的功能細(xì)胞，每個(gè)完整生物個(gè)體都是由一個(gè)受精卵細(xì)胞不斷分化發(fā)育為各種終端功能細(xì)胞，進(jìn)而形成組織器官而構(gòu)成的。干細(xì)胞（Stem Cell）因具有這種未充分分化，尚未成熟，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫(yī)學(xué)界稱為“萬(wàn)用細(xì)胞"或"種子細(xì)胞"。 人體干細(xì)胞分兩種類型，一種是全功能干細(xì)胞，可直接克隆人體；另一種是多功能干細(xì)胞，可直接復(fù)制各種臟器和修復(fù)組織。人類寄希望于利用于細(xì)胞的分離和體外培養(yǎng)，在體外繁育出組織或器官，并最終通過(guò)組織或，實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床疾病的治療。為臨床醫(yī)學(xué)提供更為廣闊的應(yīng)用前景。如白血病治療中需采用的骨髓移植時(shí)其實(shí)是造血多能干細(xì)胞移植，用正常的造血多能干細(xì)胞替代掉病患病變的造血多能干細(xì)胞，恢復(fù)正常的免疫和造血功能。還有現(xiàn)在流行的新生兒臍帶血的樣品儲(chǔ)存，其目的也是為了以防萬(wàn)一，為以后生病做準(zhǔn)備。

但其應(yīng)用和研究受限于其來(lái)源有限獲取困難及ES細(xì)胞建系效率低，體外保持其性的條件復(fù)雜，涉及到胚胎毀損等倫理學(xué)爭(zhēng)論，和ES細(xì)胞移植后產(chǎn)生免疫排異反應(yīng)的問(wèn)題。在八九十年代取得較大進(jìn)展后漸漸進(jìn)入研究低潮，并且歐美等多國(guó)禁止進(jìn)行胚胎干細(xì)胞的某些敏感研究。在這樣的背景下一些科學(xué)家選擇另辟蹊徑。

誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞最初是日本科學(xué)家山中伸彌（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒載體將四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的組合轉(zhuǎn)入分化的成熟的成纖維表皮體細(xì)胞中，使其重編程而得到的類似胚胎干細(xì)胞和胚胎APSC多能細(xì)胞的一種細(xì)胞類型，在世界學(xué)術(shù)雜志《細(xì)胞》上報(bào)道，這項(xiàng)技術(shù)引起了巨大的轟動(dòng)，了以往干細(xì)胞研究歷史，其醫(yī)療意義在于ips細(xì)胞避免了經(jīng)典胚胎干細(xì)胞技術(shù)和體細(xì)胞核移植技術(shù)所產(chǎn)生的倫理學(xué)問(wèn)題和異體移植引起的免疫排斥問(wèn)題，具有跨時(shí)代的巨大意義，2012年10月8日，John B. Gurdon 與 Shinya Yamanaka也因此獲得諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。隨后世界各地不同科學(xué)家陸續(xù)發(fā)現(xiàn)其它方法同樣也可以制造這種細(xì)胞，并且在掀起了ips細(xì)胞研究的熱潮，iPS技術(shù)使人類的視野與想象力得到拓展，開(kāi)始了干細(xì)胞研究與應(yīng)用的新時(shí)代。

盡管一開(kāi)始就存在著轉(zhuǎn)化率低和具有致瘤性風(fēng)險(xiǎn)等技術(shù)弊端，近十多年來(lái)科學(xué)家還是在這項(xiàng)技術(shù)上寄予厚望，不斷在廣度深度上拓展iPS技術(shù)，不斷優(yōu)化誘導(dǎo)效率和安全性，建立各個(gè)模式動(dòng)物的iPS細(xì)胞系，對(duì)iPS細(xì)胞的發(fā)育潛能和內(nèi)部的分子機(jī)制就行更深的研究，并建立多種疾病模型特異iPS細(xì)胞系，將ips技術(shù)精進(jìn)向著醫(yī)療應(yīng)用的方向不斷努力，研究成果發(fā)表文章稱出不窮，并取得了矚目的成就。

根據(jù)科研報(bào)道，iPS細(xì)胞已成功分化為心機(jī)細(xì)胞、造血細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、大腦皮層細(xì)胞及牙釉質(zhì)細(xì)胞等細(xì)胞系。特定疾病來(lái)源的iPS細(xì)胞可用于疾病發(fā)生機(jī)理的研究和新藥的篩選和檢測(cè)。iPS細(xì)胞被誘導(dǎo)分化為內(nèi)皮前體細(xì)胞并移植到血友病小鼠肝臟中，使出血癥狀顯著改善。將iPS細(xì)胞在體外誘導(dǎo)分化的多巴胺能神經(jīng)元移植進(jìn)帕金森病大鼠模型腦內(nèi)，一段時(shí)間后可有效緩解大鼠疾病癥狀和改善其行為。有多家實(shí)驗(yàn)室報(bào)道，使用iPS細(xì)胞培養(yǎng)出迷你肝臟，迷你腎臟，腦，心臟等類器官，并在去年培養(yǎng)出完整的小鼠皮膚。

16年10月的Nature雜志上發(fā)表日本科研團(tuán)隊(duì)成果，將用長(zhǎng)尾獼猴皮膚轉(zhuǎn)化的iPS細(xì)胞制作為心臟細(xì)胞移植到患有心肌梗塞的猴子身上后，成功地使其恢復(fù)了心臟功能。此次實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是用不易發(fā)生排異反應(yīng)的免疫型猴子制作iPS細(xì)胞，與人類相近的靈長(zhǎng)類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的成功，或?qū)⒊蔀槿祟愒偕t(yī)療應(yīng)用的一大進(jìn)步。

今年3月28日，一位年逾花甲的日本男性成為了世界上接受由他人捐贈(zèng)的誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）所形成的新視網(wǎng)膜細(xì)胞的人。這是例用來(lái)自他人的誘導(dǎo)性多功能干細(xì)胞治療黃斑病變的移植手術(shù)，將創(chuàng)建現(xiàn)成干細(xì)胞庫(kù)的進(jìn)程推進(jìn)了一大步，發(fā)布在2017年3月28日的《自然》新聞上。相比于2014年世界iPS細(xì)胞手術(shù)曾使用患者自身的iPS細(xì)胞。而此次在臨床手術(shù)中利用他人iPS細(xì)胞則屬世界。取自不同背景捐贈(zèng)者的iPS細(xì)胞庫(kù)能讓干細(xì)胞移植操作更為便捷等待時(shí)間縮短，同時(shí)還能極大得削減治療成本。將更接近多數(shù)患者能夠接受的醫(yī)療方式。

現(xiàn)任京都大學(xué)IPS細(xì)胞研究所所長(zhǎng)的山中伸彌正在創(chuàng)建一個(gè)iPS細(xì)胞庫(kù)，這個(gè)細(xì)胞庫(kù)根據(jù)編碼人類白細(xì)胞抗原（HLA）的3個(gè)基因來(lái)匹配捐贈(zèng)者和接受者。HLA是細(xì)胞表面參與激發(fā)免疫反應(yīng)的蛋白質(zhì)。目前“再生醫(yī)療用iPS細(xì)胞儲(chǔ)備庫(kù)"只有來(lái)自一名捐贈(zèng)者的細(xì)胞系。但他和同事希望，到明年3月，他們能得到來(lái)自5~10位有著不同HLA特征的捐贈(zèng)者的細(xì)胞系，這一數(shù)量應(yīng)該能匹配全日本30-50%的人口。

隨著iPS技術(shù)及其他相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的不斷發(fā)展，人類健康與醫(yī)學(xué)革命的新紀(jì)元即將到來(lái)，那時(shí)候人類是否能像蜥蜴一樣斷尾再生呢？讓我們拭目以待。

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