iPS细胞可在胚胎中正常发育

在7月23日出版的《细胞·干细胞》网站上发表的一篇论文中，来自中国北京生命科学研究所的高绍荣博士及其同事报告了重编程诱导多能干细胞（iPSCs）特性方面的一项重要进展。

研究iPSCs的科学家一直渴望确定这些细胞是不是完全多能的，因为这将告诉我们这些细胞在什么程度上被充分重编程以及在什么程度上类似于正常的胚胎干细胞（ESCs）。

确定一个小鼠iPSC系是否被完全重编程的普遍接受的“金标准”是证明当iPSCs注射到一个早期胚胎（或者胚泡）中的时候，这些细胞可以出现在发育成的嵌合体小鼠的许多不同组织中，包括生殖腺。然而，和真正的小鼠ESCs不同，直到如今，小鼠的iPSCs还没能通过一个称为“四倍体互补”的真正多能性测试，该测试使用一个混合胚胎方法培育完全由来自ESC的细胞组成的足月小鼠。

在他们的这篇论文中，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。

这组作者决定在四倍体互补实验中测试这个iPSC系是因为当它注射到胚泡中的时候，它表现出了高得不同寻常的嵌合水平，因此它可能拥有许多其他iPSC系没有的独特性质。正如高绍荣强调说：“尽管这些发现是重要的原理验证，认定iPSC细胞是否通常在功能上等同于普通ESCs，这还为时过早。”正如这组作者在他们的论文中指出的，确定这个特定的细胞系成功、而其他的细胞系都失败了的具体原因将是很有趣的。

证明小鼠iPSCs确实可以通过最严格的多能性测试增加了一种希望，即重编程的过程可能有朝一日克服破坏胚胎以获得研究和可能的疗法所需的多能细胞的需求。然而，从这些发现获得的经验是否能够应用于人类细胞、以及人类iPSCs是否能够成为在所有情况下替代人类ESCs的可行方法，这还有待研究。

胚胎干细胞能够分化为各种类型的细胞，甚至形成整个动物个体。而近几年发现的诱导多能干细胞也被证明具有这样的全能性。这项干细胞研究的最新发现由北京生命科学研究所高绍荣博士带领的课题组完成，并于7月23日在线刊登在《细胞干细胞》杂志上。

　　该课题组通过慢病毒诱导系统，将四个转录因子Oct4, Sox2, c-Myc及Klf4转入小鼠体细胞获得的诱导多能干细胞(iPS cell)植入四倍体囊胚中，在世界上首次得到了完全由iPS细胞发育而来的成体小鼠，充分证明了其全能性。同时得到的成体小鼠的所有体细胞都携带了这些转录因子，在药物诱导下可再次重编程为诱导多能干细胞，为重编程过程的机理研究提供帮助。

　　iPS细胞诱导技术自产生以来，就作为多能干细胞的一个重要来源，受到了广泛的重视。这种细胞没有胚胎干细胞的来源限制和伦理问题，但和胚胎干细胞相比，由于之前一直无法通过四倍体胚胎互补实验得到完全由iPS细胞发育而来的成体动物，其全能性一直备受争议。该课题组首次通过这一全能性检验的“金标准”，证明了iPS细胞具有和胚胎干细胞几乎相同的全能性，在干细胞领域向实际治疗迈出了一大步，对干细胞全能性的机理研究以及器官移植、药物筛选、基因治疗等临床应用研究上具有重要价值。 (责任编辑：泉水)

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