作者:谷兰 来源:中国科学报 发布时间:2013-2-1
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万能细胞真的万能吗

 
■谷兰
 
尽管,治疗性克隆与繁殖性克隆存在天壤之别,但对于它的争议也从来没有停止过。反对者认为,进行胚胎干细胞研究就必须破坏已经形成的胚胎,而胚胎是人尚未成形时生命的最初形式。因此,科学家试图找出可以代替胚胎干细胞的多能性干细胞。
 
2006年,日本京都大学教授山中伸弥在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体,然后引入小鼠成纤维细胞,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、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。他也因此获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。
 
此后,iPS细胞成为了干细胞研究领域的一个热点,甚至有超过胚胎干细胞之势。目前已经实现的包括:用来自患病小鼠尾巴的皮肤细胞产生诱导性多能干细胞,发育成造血干细胞,研究人员将它们输给供体小鼠,这些细胞在小鼠身上开始产生健康的血细胞。
 
克隆技术常常与基因技术密不可分,分化成组织或者形成生命个体的ES细胞是可以经过遗传信息定向修饰的,也被称为“基因打靶”,但是,由于传统的胚胎干细胞建系的效率还不高,所以目前在大动物中基因打靶比较困难。而iPS细胞获得基因打靶的成功率更高,可将基因打靶的iPS细胞作为核供体,通过核移植技术获得基因修饰的克隆动物。中国的科学家已经首次在世界上获得成活的由iPS细胞作为体细胞而克隆得到的猪。
 
可iPS细胞虽被誉为“万能细胞”,它依然无法做到与胚胎干细胞不分伯仲。
 
“iPS是靠四个因子把体细胞变成一个多能性细胞,在这过程中忽略了很多其他重要的环节,包括重编程过程中DNA的稳定性等。”李劲松指出,这也是为什么目前重编程过程中iPS细胞的质量会出现那么多问题的原因。
 
此前,李劲松所在的研究团队还发现,人体的iPS细胞存在不少遗传变异。他们由此推测,参与核移植诱导体细胞重编程的因子可能对遗传物质的稳定起重要作用。“如果将这些因子应用到iPS技术中,可能会维持重编程过程中细胞遗传物质的稳定性,从而改善iPS细胞的质量。”他表示。
 
于是,研究人员建立了一个筛选系统,发现其中Zscan4不仅能显著提高iPS细胞的形成效率,还能促进重编程过程中细胞端粒区以及非端粒区遗传物质的稳定,并快速延长重编程细胞的端粒,使iPS细胞的质量得到改善。
 
《科学》杂志在评价这个新领域时曾指出,目前从体细胞到干细胞的转化效率很低,引入基因的方法需要用到逆转录病毒,具有致癌危险。
 
对此,即使面对自己关于iPS细胞的研究进展,李劲松也依然慎重。“个人看来,如果克隆胚胎干细胞能率先在人类身上试验成功,应该会重新被定位优于iPS细胞。”
 

第一批成活iPS克隆猪问世。图片来源:百度图片
 
《中国科学报》 (2013-02-01 第12版 真相)
 
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