山中伸弥和iPS细胞创举

【字体: 时间:2008年03月13日 来源:生物通

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2006年时,日本京都大学山中伸弥(Shinya Yamanaka)发现只需要将四个基因 −Oct3/4, Sox2, c-Myc, Klf4− 送入已分化完全的小鼠纤维母细胞,即可以把纤维母细胞重新编排变成全能性的类胚胎干细胞。他们将这种 ”返老还童”的重新编排细胞称之为”诱导式多能性干细胞”,即iPS细胞。

  

生物通报道:胚胎干细胞因为具有分化成所有体细胞的全能性,因此被看作是治疗各种疑难杂症的“魔术子弹”。但是,到目前为止,这种细胞的使用还存在技术以及伦理方面的重重障碍。有潜力分化成身体中所有细胞类型的多功能胚胎干细胞资源稀缺,寻找新的、规避伦理争议的多功能干细胞源成为近年来干细胞研究的一个热门方向。

 

2006年时,日本京都大学山中伸弥(Shinya Yamanaka)发现只需要将四个基因 −Oct3/4, Sox2, c-Myc, Klf4− 送入已分化完全的小鼠纤维母细胞,即可以把纤维母细胞重新编排变成全能性的类胚胎干细胞。他们将这种 ”返老还童”的重新编排细胞称之为”诱导式多能性干细胞”,即iPS细胞。

 

2007年,山中伸弥的研究小组和美国波士顿的 Rudolf Jaenisch的研究团队又分别制造了第二代改良的 iPS细胞。第二代 iPS细胞不但具有和胚胎干细胞几乎一样的基因印记模式,而且它们也可顺利地和成鼠形成嵌合体并产生后代。这项结果显示,通过老鼠体细胞 ”返老还童”的第二代 iPS细胞已经跟胚胎干细胞几乎是具有一模一样的特质了!

 

自从山中伸弥这项石破天惊的论文发表后,全世界最顶尖的几个干细胞实验室陆续投入这项 iPS细胞的研究热潮。距离第二代 iPS细胞发表不到半年,2007年11月,山中伸弥的研究团队再次完成不可能的任务。他们成功地利用−OCT4, SOX2, c-MYC, KLF4−基因导入人类皮肤细胞病将其成功地转变成 iPS细胞! 同时,美国威斯康新的詹姆斯·汤姆森研究团队也发表利用OCT4, SOX2, NANOG, and LIN28也可以将人类体细胞重新设定变回干细胞的结果!

 

这两个实验结果震动了整个生物医学界,科学界的两大权威期刊 《自然》和《科学》分别将这项研究列为2007年十大重要发现之一,时代杂志甚至将这项实验结果列为2007年重大发现之首!

 

这些接连的重大突破也奠定了山中伸弥在干细胞研究领域的国际权威地位。日本政府也立刻作出发应,对iPS的研究给予了大力扶持。日本文部科学省宣布,选定京都大学、庆应大学、东京大学和理化研究所作为诱导多功能干细胞(iPS细胞)的研究机构,以加快相关研究。2008年1月,日本京都大学“iPS细胞(又称诱导多功能干细胞)研究中心”首选成立,由iPS细胞的培养者、京都大学教授山中伸弥领导的这个中心,将针对iPS细胞开展从基础研究到临床应用等大量工作。

 

在取得这些重大成就之后,山中伸弥教授并没有驻足观赏,而是在人们还在赞颂、惊叹其成果的时候,默默耕耘、取得了更进一步的研究成果。

日本科学技术振兴机构2008年2月15日发表新闻公报说,京都大学教授山中伸弥等人利用成体实验鼠的肝和胃细胞培育出诱导多功能干细胞(iPS)。

山中伸弥领导的研究小组虽然在2007年底成功制成iPS,但利用了一个与癌症相关的基因,遗留了安全隐患。在这次研究中,山中伸弥等人选择了实验鼠的肝和胃黏膜细胞,这两种细胞即使在人体内也是相对容易提取的。相关论文已在美国《科学》杂志网络版上发表。

他们仍然借助病毒将4个基因植入这些细胞,培育出了iPS。与原先用皮肤细胞培育出的iPS相比,这种iPS引发癌症的可能性大为下降。

为了在更接近临床应用的条件下进行研究,他还将从日本人身上提取皮肤、胃黏膜、血液及脐带血等处细胞。 山中伸弥教授表示,在利用老鼠实验得到成果的基础上,有必要再用人的各种细胞做一下实验。日前,他已向京都大学伦理委员会提出了申请。

我们也祝愿山中伸弥教授和他的iPS细胞能够走的更远,最终能为人类健康贡献巨大力量。(生物通雪花)

山中伸弥教授简历:

1962年 生于大阪府
1987年 毕业于神户大学医学部
1993年 大阪市立大学大学院医学研究科毕业
1993年 美国Gladstone Institute, Postdoctoral fellow
1995年美国Gladstone Institute, staff research investigator
1996年 日本学术振兴会 特别研究员
1996年 大阪市立大学医学部 助手
1999年 奈良先端科学技术大学院 基因教育研究中心 助教授
2003年 奈良先端科学技术大学院,教授
2004年 京都大学再生医科学研究所, 教授

 

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