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日本京都大学研究人员在新一期《细胞－干细胞》杂志网络版上发表论文说，在培育诱导多功能干细胞（iPS细胞）的过程中，通过降低培养环境的氧浓度，可大幅提高细胞生成的效率。这一发现为iPS细胞的低效生成难题提供了新的解决思路。

京都大学教授山中伸弥等人在iPS细胞研究过程中，发现机体内的干细胞总是集中于氧气相对少的地方。于是，他们在利用人体皮肤细胞培养iPS细胞时把培养环境的氧浓度从通常的21%降到5%，发现iPS细胞的生成效率可提高到原来的2.5倍至4.2倍。但如果进一步降低氧浓度到1%，就会适得其反导致部分细胞死亡。研究人员又利用实验鼠的皮肤细胞培养iPS细胞，发现5%的氧浓度也是最合适的。后续研究表明，低氧环境通过激活缺氧诱导因子（HIF）信号通路，促进干性相关基因的表达，同时减少氧化应激，从而提升重编程效率。

通过基因重新编排方法，“诱导”普通细胞回到最原始的胚胎发育状态，能够像胚胎干细胞一样进行分化，这就是所谓的iPS细胞。日本、美国等国的多个科研小组正在进行各项研究，将iPS细胞应用于新药开发和疑难疾病治疗。但iPS细胞生成效率低的问题一直没有得到解决。近年来，随着对重编程机制的深入理解，结合低氧培养、小分子化合物添加以及非整合型重编程载体等技术，iPS细胞的生成效率与安全性已显著提升，部分研究已进入临床试验阶段，用于视网膜病变、帕金森病等疾病的细胞移植治疗。

山中伸弥等人认为，通过降低培养环境的氧浓度，再加上使用细胞癌变可能性较小的培养方法（如非整合型附加体或mRNA重编程），就可高效地获取更高品质的iPS细胞，为再生医学提供更安全、更充足的细胞来源。

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《细胞—干细胞》发表论文（英文）

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