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诱导性多能干细胞(iPSC)的主要特性诱导性多能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cells）由皮肤或血液重新编程恢复到胚胎般多能特性的细胞。
从而使这些细胞能够分化成多种不同类型的细胞，能无限扩增以供治疗所需。
这一技术的开创性工作是日本科学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)团队于2006年发现。
他们通过转导一组特定的基因，如Oct4、Sox2、C-Myc和Klf4，成功将成体细胞重新编程为具有干细胞特征的诱导性多能干细胞。
诱导性多能干细胞具有以下主要特性1、来源多样性：是指可以使用多种类型的成熟细胞（皮肤细胞、血液细胞）作为材料来进行重新编程成多能干细胞。
这类多样性是iPSCs技术的一项关键优势，此技术来源的多样性提供了更灵活的选择。
2、多能性：表示这些重新编程后的细胞具有多样化的发展潜能。
它们有能力分化成患者体内需要的各种细胞类型，包括肌肉细胞、生殖细胞、神经细胞、心脏细胞等。
这使得它们成为研究和治疗各种疾病的有力工具。
3、自我更新能力：即它们可以不断地分化产生新的诱导性多能千细胞，保持其干细胞状态。
这对于长期的实验和治疗应用非常重要，因为它们能够提供足够数量和质量的细胞。
4、遗传学可塑性：通过重新编程的过程，诱导性多能干细胞可以被赋予特定的基因型和表型。
这意味着科学家可以调整这些细胞的特性，使其更适合特定的研究或治疗需求。
诱导性多能干细胞的优势1、无伦理争议：诱导性多能干细胞具有与胚胎干细胞相同的特性，但不存在伦理和道德问题的争议。
并且可以使用自己本身的细胞（自体）生成。
2、分化潜能：这些细胞具有广泛的分化潜能，能够分化成体内所有细胞类型。
一旦分化为特定类型的细胞，它们将具备该特定细胞的全部功能，自行修复和替代受损的组织和细胞。
3、无限扩增：诱导性多能干细胞具有自我更新的能力，可以无限扩增。
这意味着一旦获得了一小部分诱导性多能干细胞，它们可以在实验室里不断繁殖，提供足够数量和质量的细胞，为研究和治疗提供了可行性。
诱导性多能干细iPS细胞即诱导性多能干细胞。
诱导多能干细胞induced pluripotent stem cells iPS：2006年日本京都大学Shinya Yamanaka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。
他们把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。
1基本概念诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS cells）最初是日本人山中伸弥（Shinya Yamanaka）于2006年利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞的一种细胞类型。
[1]随后世界各地不同科学家陆续发现其它方法同样也可以制造这种细胞。
2012年10月8日，John B. Gurdon 与Shinya Yamanaka 因此获得诺贝尔生理学和医学奖。
2研究历程iPS细胞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这四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11月，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Klf4四种因子组合，而Thompson实验室采用了以慢病毒载体引入Oct4、Sox2加Nanog和LIN28这种因子组合。
诱导多能干细胞技术及其应用高中生物学选择性必修三简单介绍了ips细胞诱导多能干细胞的成果与应用。
近年来，干细胞研究受到越来越多的重视，原因是干细胞具备强大的增殖潜能，经过适当诱导能定向分化为特定的组织或器官，因此在器官移植等临床医学领域具有极为重要的应用价值。
胚胎干细胞能被诱导分化为人体几乎所有种类的细胞，可以满足疾病建模、再生医学以及药物开发等方面研究的需要，但是由于胚胎干细胞的胚胎来源，相关研究存在伦理学方面的争议；而多能干细胞虽然具有分化成多种细胞组织的潜能，但是其分化能力有限，例如骨髓多能造血干细胞最多只能分化成十余种血细胞，而不能分化为造血系统以外的其他类型的细胞，且在移植后还会出现免疫排斥现象。
上述问题导致干细胞技术在临床医学上的应用一度陷入了尴尬的境地。
2006年，日本学者Takahashi和Yamanaka发现，将某些基因，包括控制干细胞多能性和自我更新的相关基因(Oct4)、性别决定区Y框蛋白2基因(Sox2)、原癌基因(c—Myc)和表皮锌指因子(相关基因)(Klf4)等，导人小鼠成纤维细胞，能使它们转化成多能干细胞，为干细胞技术研究用细胞的来源开辟了新的途径。
为区别于机体本身的多能干细胞，科学家把这种由诱导产生的多能干细胞称为诱导多能干细胞(induced pluripotent stemcells，iPSCs)。
iPSCs技术不仅避免产生胚胎干细胞研究的伦理问题，而且不会发生类似自体多能干细胞分化潜能受限及移植后的免疫排斥等问题。
iPSCs技术开启了干细胞治疗的新时代，将造福人类的健康事业。
1．iPSCs技术的实施步骤iPSCs发现后旋即吸引了领域内大量科学家投身于其研究，目前已建立起一套较为成熟的iPSCs技术体系，其工作步骤主要包括：受体细胞的选择、诱导因子的筛选及优化、介导载体的选择及优化以及iPSCs的筛选及鉴定。
1．1 受体细胞的选择研究发现，机体内不同组织器官的细胞(如小鼠的B淋巴细胞、神经干细胞、肝细胞、胃表皮细胞，以及人类的纤维细胞、血液细胞、内皮细胞、骨髓细胞等)作为受体细胞，均具有被诱导而发生逆转并形成诱导多能干细胞的潜能，且这种潜能不受细胞类型及其分化阶段的影响。
诱导性多能干细胞的制备与应用多能干细胞是一种能够不断自我更新和分化成各种类型细胞的细胞。
在医学领域，利用多能干细胞可以制备出各种组织和器官，从而实现再生医学的目标。
然而，目前制备多能干细胞的方法存在一定的局限性。
近年来，科学家在诱导性多能干细胞的制备与应用方面取得了一定的进展。
一、多能干细胞制备方法的历史发展最早制备多能干细胞的方法是从胚胎中分离出干细胞。
这种方法被称为胚胎干细胞制备方法。
然而，胚胎干细胞制备方法存在一定的道德争议，因为要破坏胚胎。
2006年，日本科学家山中伸弥发现了一种能够诱导成多能干细胞的方法。
这种方法不需要破坏胚胎，只需要在体外将成人的普通细胞诱导成多能干细胞。
这种多能干细胞被称为人工诱导多能干细胞。
二、诱导性多能干细胞的制备方法人工诱导多能干细胞的制备方法主要有两种。
一种是转录因子刺激法，另一种是化学物质刺激法。
转录因子刺激法是利用一些特定的转录因子来刺激细胞的再生能力。
这些转录因子可以直接进入细胞核，改变细胞内蛋白质的合成，从而改变细胞的功能。
化学物质刺激法是利用一些特定的化学物质来刺激细胞的再生能力。
这些化学物质可以直接进入细胞，改变细胞内蛋白质的合成，从而改变细胞的功能。
三、诱导性多能干细胞的应用1. 组织工程利用诱导性多能干细胞可以制备出各种类型的细胞，包括心脏细胞、神经细胞、血管细胞等。
这些细胞可以用来制备出各种组织和器官，比如人工心脏、人工肝脏等。
2. 肿瘤治疗肿瘤是一种由于细胞的异常增殖而引起的疾病。
利用诱导性多能干细胞可以制备出特定的细胞，比如免疫细胞，来攻击癌细胞，从而实现肿瘤治疗。
3. 神经系统疾病治疗诱导性多能干细胞可以分化成神经细胞，可以用来治疗各种神经系统疾病，比如帕金森病、脊髓损伤等。
总之，诱导性多能干细胞的制备与应用在未来医学领域有着广泛的前景。
虽然目前制备诱导性多能干细胞的方法还存在一定的局限性，但是随着科技的不断进步和发展，相信制备疗效更好的诱导性多能干细胞的方法必将不断涌现，为人类健康事业作出更大的贡献。
诱导性多能干细胞的研究及应用诱导性多能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cells，简称iPS细胞）是一种通过基因工程技术，将成熟细胞（如皮肤细胞）重新编程为具有多能性的干细胞。
这种细胞类型具有类似于胚胎干细胞的分化潜能，能够分化成各种细胞类型，如神经元、心肌细胞、胰岛细胞等，为再生医学、疾病建模、药物筛选等领域提供了重要的研究工具和应用前景。
一、诱导性多能干细胞的研究诱导性多能干细胞的研究始于2006年，当时日本科学家山中伸弥（Shinya Yamanaka）及其团队通过导入四个转录因子（Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4）成功地将小鼠成纤维细胞重编程为具有多能性的干细胞，这一研究成果于2012年荣获诺贝尔生理学或医学奖。
随后，科学家们不断优化重编程技术，提高了iPS细胞的诱导效率和安全性，并将其应用于人类细胞的研究。
目前，诱导性多能干细胞的研究主要集中在以下几个方面：1.疾病建模：利用iPS细胞技术，科学家们可以模拟各种疾病的发生和发展过程，如帕金森病、阿尔茨海默病、糖尿病等，从而为疾病的机制研究和新药开发提供重要的实验平台。
2.药物筛选：iPS细胞技术可以模拟人体各种细胞类型，用于药物筛选和毒性测试，从而提高药物研发的效率和安全性。
3.再生医学：iPS细胞具有分化成各种细胞类型的潜能，可用于再生医学领域，如治疗心肌梗死、神经退行性疾病、糖尿病等。
4.个体化医疗：利用患者的体细胞制备iPS细胞，可以模拟患者疾病的发生和发展过程，从而为个体化医疗提供重要的支持和指导。
二、诱导性多能干细胞的应用目前，诱导性多能干细胞已经在多个领域取得了重要的应用成果：1.疾病治疗：利用iPS细胞技术，科学家们已经成功地治疗了一些疾病，如先天性黑蒙症、帕金森病等。
例如，日本科学家利用iPS细胞制备的视网膜色素上皮细胞治疗了一名先天性黑蒙症患者，取得了良好的治疗效果。
2.药物研发：iPS细胞技术已经被广泛应用于药物研发领域，如新药筛选、毒性测试等。
诱导性多潜能干细胞现状及前景展望一、本文概述随着生物科技的飞速发展，诱导性多潜能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cells，简称iPSCs）的研究已经成为当代生物医学领域的一个热点。
作为一种具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞类型，iPSCs的出现在很大程度上颠覆了我们对细胞命运的认知，为疾病治疗、药物筛选、再生医学等领域提供了新的可能性。
本文旨在全面概述诱导性多潜能干细胞的研究现状，深入剖析其潜在的应用价值，并展望未来的发展前景。
我们将从iPSCs的诱导技术、分化机制、临床应用等方面展开讨论，以期为读者提供一个清晰、深入的iPSCs研究全貌。
我们也将关注当前面临的挑战与问题，以期推动iPSCs技术的进一步发展。
二、诱导性多潜能干细胞的研究现状诱导性多潜能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cells, iPSCs）是近年来生物医学领域的一个重大突破。
自从2006年日本科学家山中伸弥首次成功地将成体细胞诱导为具有类似胚胎干细胞特性的多潜能干细胞以来，iPSCs的研究已经取得了长足的进展。
在研究现状方面，iPSCs的制备方法已经从最初的病毒载体法发展到现在的非整合型质粒法、mRNA法以及蛋白法，显著提高了诱导过程的安全性和效率。
同时，关于iPSCs的分化机制也取得了重要突破，研究人员已经能够控制iPSCs向特定细胞类型分化，如心肌细胞、神经细胞、胰岛细胞等，这为再生医学和疾病治疗提供了可能。
在疾病模型方面，iPSCs技术的出现使得研究者能够利用患者自身的细胞诱导出iPSCs，进而分化为疾病相关的细胞类型，为研究疾病的发生机制和开发新的治疗方法提供了独特的工具。
例如，利用iPSCs技术，研究人员已经成功模拟了多种遗传性疾病和退行性疾病，如帕金森病、阿尔茨海默症等。
在临床应用方面，虽然目前iPSCs技术还面临诸多挑战，如分化效率、安全性等问题，但已经有一些初步的临床试验在进行。
诱导多能干细胞：过去，现在和未来介绍在2006年，我们发现，干细胞与胚胎干细胞相似的属性，可以同时引入四种基因（高桥和Yamanaka，2006年）从小鼠成纤维细胞产生。
我们指定了这些细胞的iPS细胞。
在2007年，我们报道了类似的方法适用于人类成纤维细胞，并通过因素引入了一把，人类iPS细胞可以生成（Takahashi等，2007）。
就在同一天，詹姆斯·汤姆森的研究小组还报告了人类iPS细胞的生成，使用不同组合的因素（Yu等人，2007）。
合并三个科学流LED iPSCs的生产像任何其他科学的进步，过去和现在的科学家在相关领域众多研究结果的基础上，建立了IPSC的技术。
有三个主要的数据流的研究导致我们生产的iPS细胞（图1）。
第一个数据流进行重新编程核移植。
1962年，约翰·格登报道，他的实验室已经收到了成年青蛙肠细胞的细胞核（格登，1962）的未受精的卵子产生的蝌蚪。
超过三十年后，伊恩·威尔莫特及其同事报道多莉诞生的第一只哺乳动物体细胞克隆产生的乳腺上皮细胞（威尔莫特等人，1997）。
在这些成功的体细胞克隆显示出，即使是分化的细胞中含有的所有的发展所需要的整个生物体的遗传信息，而卵母细胞包含体细胞核重新编程的因素，可以。
2001年，田田隆的研究小组发现，胚胎干细胞也含有因素，可以重编程体细胞（田田等人，2001）。
第二个流是“大师”的转录因子的发现。
在1987年，果蝇的转录因子，触角，异位表达时（Schneuwly等人，1987）表明，诱导形成的腿代替触角。
在同一年，哺乳动物转录因子，调节因子MyoD ，显示转换成纤维细胞，成肌细胞（Davis等人，1987）。
这些结果导致“主调节器，”一个给定的血统的命运决定和诱导的转录因子的概念。
许多研究人员开始寻找各种谱系单主监管。
尝试失败，也有少数例外（Yamanaka和布劳，2010）。
第三，同样重要的是，流是涉及胚胎干细胞的研究。
诱导性多能干细胞【关键词】干细胞; 细胞分化; 转录因子诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPS）是通过基因转染技术(gene transfection)将某些转录因子导入动物或人的体细胞, 使体细胞直接重构成为胚胎干细胞（embryonic stem cell, ES）细胞样的多潜能细胞。
iPS细胞不仅在细胞形态、生长特性、干细胞标志物表达等方面与ES细胞非常相似, 而且在DNA甲基化方式、基因表达谱、染色质状态、形成嵌合体动物等方面也与ES细胞几乎完全相同。
iPS细胞的研究受到人们广泛的关注, 是目前细胞生物学和分子生物学领域的研究热点。
iPS细胞技术诞生还不到2年, 却为干细胞的基础研究和临床疾病治疗研究带来了前所未有的希望, iPS细胞技术的出现使人们从ES细胞和治疗性克隆等激烈的伦理学争论中解脱出来。
但是, 目前制备iPS细胞的方法在安全性方面还存在一定问题, 因此探索一种高效、安全的iPS细胞的制备方法显得十分必要。
1 iPS细胞的制备方法2006年T akahashi等［1］研究小组利用分别携带Oct4、Sox2、Myc和Klf4转录因子的4种逆转录病毒载体感染小鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts, MEFs), 经过G418药物筛选成功获得第1批iPS细胞。
但是这批iPS细胞系中DNA甲基化的方式与自然存在的ES细胞不同, 而且这批iPS细胞不能形成畸胎瘤。
Okita等［2］研究小组报道了第2批iPS细胞的产生。
他们采用与制备首批iPS细胞相同的方法, 但是采用了不同的筛选基因。
第2批iPS细胞系DNA甲基化的方式与自然存在的ES细胞的甲基化方式相同, 并且能形成畸胎瘤。
2007年末, Takahashi和Yu等［3, 4］两研究小组分别在细胞和科学杂志上报道关于iPS研究里程碑的实验结果, 他们都成功获得了人的iPS细胞系。
Yamanaka 采用与诱导小鼠iPS相同的方法, 成功将人成纤维细胞诱导成多干细胞。
Thomson研究小组采用与Yamanaka不同的方法, 他们利用慢病毒载体运输Oct4、Sox2、Nanog和Lin28转录因子转染IMR90胚胎成纤维细胞, 并且成功地获得了人iPS细胞。
2008年1月Nakagawa等［5］研究小组报道他们可以利用Oct4、Sox2和Klf4 3种转录因子将小鼠和人的成纤维细胞成功诱导出iPS细胞。
Aoi等［6］研究小组将小鼠肝细胞和胃上皮细胞成功诱导为iPS。
Stadtfeld等［7］实验小组利用Oct4、Sox2、c myc和Klf4 4种转录因子将胰岛细胞诱导为iPS细胞。
Hanna等［8］研究小组在细胞杂志上报道了他们将小鼠终末分化的B淋巴细胞诱导成iPS细胞的实验结果。
他们采用类似于利用成纤维细胞制备iPS细胞的方法, 使用4种转录因子（Oct4、Sox2、c Myc和Klf4）及CCATT/增强子结合蛋白（C/EBPα）, 成功地将成熟B淋巴细胞诱导为iPS细胞。
Eminli等［9］研究小组利用逆转录病毒载体携带Oct4、Klf4和c Myc 3个转录因子将神经祖细胞诱导为iPS细胞, 之后Kim等［10］研究小组报道利用慢病毒载体携带Oct4和c Myc或Oct4与Klf4两种转录因子就可以将成人的神经干细胞诱导为iPS细胞。
他们检测到在成人神经干细胞中Oct4和c Myc的表达量高于胚胎干细胞中Oct4和c Myc的表达量, 因此考虑利用逆转录病毒载体只携带两种转录因子诱导成人神经干细胞为iPS细胞并获得成功。
由此他们推测当被诱导的体细胞中高表达某个或某几个转录因子时, 可以减少其他转录因子的使用。
当一系列人正常体细胞被诱导成iPS细胞之后, 科学研究者开始研究患者的细胞是否也能诱导成iPS细胞。
Dimos等［11］研究小组报道他们将肌萎缩侧索硬化症（amyotrophic lateral sclerosis, ALS）患者的细胞成功诱导成为iPS细胞。
随后Park等［12］报道他们将腺苷脱氨酶缺陷相关严重的联合免疫缺陷、三型葡萄糖脑苷脂沉积症、帕金森综合征、舞蹈症、青少年I型糖尿病等患者的细胞诱导为iPS细胞。
体细胞可以诱导为iPS细胞, 但是获得iPS细胞的几率很低。
于是科学研究者们研究能否找到提高iPS细胞产生效率的方法。
Mali等［13］报道他们将SV40大T抗原和Oct4、Sox2、c Myc和Klf4同时诱导成纤维细胞能显著提高iPS细胞产生的效率, 而且iPS细胞提前1～2周产生。
Huangfu等［14］报道DNA甲基化转移酶和组蛋白去乙酰化酶抑制剂能显著提高iPS细胞产生的效率。
Aasen等［15］研究小组报道采用逆转录病毒运输Oct4、Sox、Klf4和c myc诱导人角化细胞产生iPS细胞的效率比诱导人成纤维细胞产生iPS细胞的效率至少提高100倍, 而且大大缩短了产生iPS细胞的时间。
Maherali等［16］研究小组报道了制备iPS细胞新的研究平台, 并指出可从分子、遗传和生化机制上改造细胞程序重排技术。
他们开发了一种新的iPS细胞诱导技术, 采用doxycycline诱导转录因子的表达, 从而可以通过药物来控制iPS细胞的产生, 其制备的iPS 细胞从结构和功能上都与人类胚胎干细胞很相似。
人们研究发现, 不同的皮肤细胞类型用于诱导产生iPS细胞的时间也不同［16］。
Huangfu等［17］研究小组报道仅利用反转录病毒表达Oct4和Sox2两种转录因子, 同时借助抑制组蛋白去乙酰基酶活性的小分子化合物 丙戊酸（Valproic Acid, VPA）的作用就能将人的成纤维细胞系BJ和NHDF逆转成iPS细胞。
最近, Stadtfeld等［18］报道他们利用腺病毒载体运输Oct4、Sox2、Klf4和c Myc 4种转录因子成功获得无病毒整合的iPS(Adeno iPS)细胞。
Okita等［19］研究小组采用2种质粒分别携带Oct4、Sox2和Klf4 3种转录因子和c myc转录因子共转染人或小鼠的体细胞并使之诱导成为iPS细胞, 经过检测并无质粒整合进入iPS细胞基因组中, 即获得了在基因组水平无转录因子整合的iPS细胞。
Frank 等采用带有loxp Cre 系统的病毒载体诱导iPS, 此系统可将整合到iPS基因组中的4种外源转录因子及病毒基因成分完全剔除, 因而所获得了完全没有病毒基因组的来源于Parkinson患者成纤维细胞的iPS; 而Knut 等人使用含有转座子系统的病毒载体也成功获得了完全没有病毒基因组的来源于人胚胎成纤维细胞的iPS。
这些无病毒基因组成分的iPS诱导成功为其临床实际应用奠定了基础。
iPS细胞产生的方法归纳见表1。
表1 诱导iPS产生的方法小鼠胚胎成纤维细胞［13］Oct4, Sox2, Klf4小鼠及人成纤维细胞［5］Oct4, Klf4, c myc神经祖细胞［9］Oct4, Klf4成人神经干细胞［10］Oct4, c myc成人神经干细胞［10］Oct4, Sox2, c myc, Klf4, Nanog人角质细胞［16］Oct4, Sox2人成纤维细胞系BJ and NHDF［17］2 iPS细胞的应用iPS细胞技术是一把了解细胞核基因组重序(reprogramming)的钥匙, 因为iPS细胞在功能上与胚胎干细胞几乎完全相同。
因此, iPS细胞的诱导产生过程将是我们了解基因组重序分子机制和个体特异的疾病发生机制的最理想的模型。
Hanna等［20］近期已经进行了iPS细胞应用基础研究的首次尝试, 利用人类镰状细胞性贫血的小鼠动物模型, 取其尾尖部皮肤的成纤维细胞, 通过导入Oct4、Sox2、Klf4和c Myc基因, 获得自体iPS细胞; 进一步采用基因特异性打靶技术对人类镰状血红蛋白等位基因进行纠正后, 将体外培养的自体iPS细胞诱导为造血干细胞, 移植后可治疗动物模型的镰状细胞性贫血。
Dimos等［11］报道将ALS患者的体细胞诱导获得的iPS细胞成功定向分化为运动神经元, 而ALS疾病的特征就是患者的运动神经元受到破坏。
与此同时, Martin 研究小组发表将Oct4、Sox2、Klf4和c Myc诱导得到的iPS细胞定向分化为有功能的心肌细胞的研究结果。
3 iPS的安全性iPS细胞技术的问世为生命科学的研究和人类疾病的治疗带来巨大的希望, 随着研究的深入进行, 多种终末分化细胞甚至是患者的细胞都能被诱导成iPS细胞, 还有iPS细胞初步应用小鼠疾病模型治疗的成功, 这一切似乎预示着iPS细胞距人类疾病的临床治疗不远了。
但是, iPS在投入临床疾病治疗之前, 必须考虑iPS细胞安全性的问题。
目前制备iPS细胞的方法主要是利用逆转录病毒运输系统将几种转录因子导入体细胞, 逆转录病毒在染色体上随机插入整合到体细胞基因组内并启动转录因子的表达。
逆转录病毒的随机插入存在着潜在的风险, 有的转录因子如c myc和Klf4, 它们本身就是一种原癌基因, 导入c Myc基因可使嵌合体小鼠的肿瘤发生率高达20%［2］。
由于c Myc基因具有危险性, 研究者投入无c Myc基因的iPS研究, 但是经过研究发现这些无c Myc基因的iPS细胞依然具有致瘤性。
4 展望iPS细胞技术诞生还不到2年, 但却受到极大的关注和广泛的研究, 现已成为生命科学研究领域研究和探讨的焦点, 为基础研究和临床疾病治疗带来前所未有的希望。
人类iPS细胞的建立被公认为2007年最重要的科技进展之一, 这项技术不仅可以从体细胞建立个体特异的多能干细胞系, 解决了细胞移植治疗中的免疫排斥问题, 而且为研究人类细胞的重编程的机理以及研究个体特异的疾病发生机理提供了有力的方法。
在干细胞研究领域, iPS细胞技术的出现无疑是具有里程碑意义的突破, 多种体细胞经过体外培养和诱导均可转变成为具有多向分化潜能的干细胞, 并且证明了几种已知的转录因子可以使已分化的体细胞逆转为未分化的状态, 表明细胞的巨大可塑性。
但是, iPS细胞在应用于临床之前, 还面临许多问题:①逆转录病毒和慢病毒载体导致肿瘤发生的潜在风险需要加以有效防范; ②需要深入研究比较iPS细胞和hES细胞在细胞生物学特性、定向分化机制等方面是否具有显著的差异; ③需建立一种新的方法以避免基因转染或基因转导带来的潜在风险, 如通过某些化学药物或因子激活体细胞中固有的上述转录因子的方式以替换外源性基因转染的方式, 或者用某些因子的短暂性表达代替永久性导入; ④提高制备iPS细胞的效率。
需指出的是, iPS细胞研究的突破并不意味着ES细胞研究的衰亡, 因为iPS细胞所使用的转录因子正是来源于ES细胞长期研究的积累。
