山中伸弥Nature综述:iPS重编程这十年
时间:2016-02-19 15:04 来源:Nature Reviews Molecular Cell 作者:山中伸弥 点击:次
干细胞能够分化成为机体内任何类型的细胞,既是研究人体早期发育的理想工具,也是细胞治疗的宝贵资源。胚胎干细胞在临床应用中具有巨大潜力,但其获取过程涉及胚胎破坏,引发了严重的伦理争议。 2006年,日本科学家山中伸弥开发了一种替代方案:通过引入四个转录因子,将特化的成体细胞(如患者的皮肤细胞)重编程为诱导多能干细胞(iPSC)。这些细胞在实验室中展现出与胚胎干细胞相当的分化能力,同时避免了伦理问题,在疾病模拟、药物筛选和细胞治疗中具有广阔的应用前景。山中伸弥因此项技术荣获2012年诺贝尔生理学或医学奖。 十年过去了,我们对iPS重编程的认识达到了何种深度?iPS技术又取得了哪些进展?山中伸弥于2月17日在《Nature Reviews Molecular Cell Biology》杂志上发表综述文章,全面回顾了iPS重编程的发展历程。 文章首先介绍了早期细胞命运可塑性的研究,并绘制了iPS重编程研究的时间线。尽管转录因子介导的细胞重编程机制尚未完全阐明,但多个研究团队已提出了各自的见解和iPS作用模型。近年来,iPS重编程效率显著提升,使其更适用于再生医学、疾病模拟和药物开发。 iPS重编程最初使用的经典转录因子为OCT3/4、SOX2、KLF4和MYC,统称为OSKM。2013年,《Cell》和《Cell Reports》发表的三项研究解析了这些转录因子诱导iPSC形成的逐步过程,揭示了iPSC形成的机制,并指出了提高重编程效率的新基因。 2014年,日本理化所(RIKEN)发育生物学中心的眼科学家高桥雅代(Masayo Takahashi)成为将iPSC衍生组织移植到人体的第一人。研究团队利用iPS细胞培育出视网膜色素上皮细胞层,并将其移植到一名70多岁老年黄斑变性女患者的右眼中,完成了世界首例iPS细胞移植手术。 2015年,中国科学院广州生物医药与健康研究院(GIBH)的研究团队在体细胞重编程中阐明了细胞重塑、mTOR和自噬之间的关系,相关成果发表于《Nature Cell Biology》。文章的通讯作者为GIBH的裴端卿研究员和秦宝明研究员。 (责任编辑:泉水) |