《Science》热点预测 iPS有望2010更上一层楼

　　

生物通报道，2009年已经渐行渐远，iPS的炙热程度却远未弥散，Science杂志年终预测iPS在2010年依旧炙手可热，并有可能迎来一个新的研究浪潮。

 

2008年，iPS就曾荣登Science杂志十大突破之首，2007年和2008年正是iPS迅速走红，成为最大热门领域的年度。2年过去了，iPS仍旧炙手可热，并将迎来新的境界。

 

研究人员采用这些方法可以从个体患者身上造出新的细胞、来检查这些细胞是否有生理和遗传异常，或用它们来试验可能的治疗方法。科学家已经从I型糖尿病、帕金森病和另外至少十几种疾病的患者身上造出了iPS细胞。随着越来越多的研究人员加入这个领域、并且取得新见解（如果他们运气好的话），2010年还会有更多种疾病的iPS细胞制造出来。

 

在过去的2009年里，iPS可谓取得了长足的进步，各类进展层出不穷。生物通编辑将2009年比较重要的iPS进展汇集一起，以飨读者。

 

全能性的证实

2009年7月23日两个权威期刊《Nature》和《Cell Stem Cell》发表我国科学家在干细胞iPS方面的重要科研成果，首次证实了iPS细胞的全能性。虽然不是同一课题组却在研究性文章中得出相似的成果。

 

周琪、曾凡一《Nature》证实iPS全能性

研究小组自主构建了37株iPS细胞系；然后把其中6株的iPS细胞分别注入1500多枚四倍体囊胚，进而植入一群代孕白鼠的子宫。

 

 多种分子生物学技术鉴定，这27只黑鼠确实由iPS细胞发育而来。它们由此成为世界上第一批完全由iPS细胞孕育而成的活体小鼠，有力地证明了iPS细胞具有真正的“全能性”。

 

27只黑鼠先后与普通白鼠成功配种，陆续生下数百只第二和第三代小鼠。“鼠爸爸”升格为“鼠爷爷”，过起了“儿孙绕膝”的幸福生活，“续写”着中国科学家在干细胞这一国际热点研究领域的重大创新。

 

高绍荣组《Cell Stem Cell》证实iPS全能性

高绍荣和他的同事使用了现有方法重编程了小鼠细胞，从而分离出了5个新的iPSC系。然后他们发现，利用其中一个细胞系，他们能够培育出存活到出生的四倍体互补胚胎，而且一个胚胎还存活到了成年。

 

技术层面百家争鸣

iPS技术层面的更新十分迅猛，经典的iPS技术由4个转录因子诱导而成，而新出现的技术早就打破了4个转录因子诱导iPS的局面。

 

单因子诱导

来自Max Planck研究所分子生物医学系的科学家，韩国Yonsei University的科学家在Nature在线版上发表iPS的研究新进展Direct reprogramming of human neural stem cells by OCT4，实现了一步法诱导iPS的创举。

 

Hans Robert Schöler教授在先前的研究中，就曾用单个转录因子Oct4成功诱导小鼠的神经干细胞为iPS细胞。Hans Robert Schöler研究小组希望这一技术也能成功应用在人类iPS细胞的诱导中。于是，研究人员用这一技术用于人类胎儿神经干细胞，结果发现单因子诱导的神经干细胞完全转变为iPS细胞，它们无论是在基因表达谱，表观遗传学特征或是全能性上都完全符合iPS的标准。

 

Hans Robert Schöler教授希望，这一成果能帮助科学家解开细胞程序重排的机制，并且为更快速制备病人特异性iPS细胞打下好良好的技术基础。

 

非病毒载体诱导

iPS技术亟需二次革命，干细胞研究领域的前沿杂志《Cell Stem Cell》传来好消息，来自斯克里普斯研究所（Scripps Research Institute）的丁盛（Sheng Ding，生物通译）用重组的蛋白就能诱导出多能干细胞，这一举措无疑是干细胞领域的伟大突破。他们所面临的最大挑战是如何使得4个蛋白穿透细胞膜进入细胞内。

 

丁盛等人已经完成了体外和小鼠体内的实验，经过4个蛋白诱导的细胞具有完全的多能性。将这些iPS细胞注入小鼠胚胎中能形成嵌合小鼠，经过检查，小鼠的体内有两种不同遗传背景的细胞系，这证实诱导胚胎细胞具有多能性。

 

丁盛表示，目前这一技术的效率没有病毒载体诱导的效率高，他们将继续在人体细胞中验证这一技术。

（生物通 张欢）