2012年诺贝尔生理学或医学奖授予英国科学家约翰·B·戈登与日本科学家山中伸弥,以表彰他们发现“成熟、特化的细胞能够被重编程为具有多种发育潜能的干细胞”。这一突破颠覆了传统细胞分化不可逆的观念,为再生医学和疾病研究开辟了新纪元。
1962年,戈登通过核移植实验,将青蛙成熟肠细胞的细胞核植入去核卵细胞中,成功发育为正常蝌蚪,首次证明已分化细胞的基因组仍具有全能性,并提出“重编程”概念。然而,由于实验在低等动物中进行,未引起广泛关注。
2006年,山中伸弥在《细胞》杂志发表论文,仅通过引入4个转录因子(Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc),将小鼠成纤维细胞重编程为诱导多能干细胞(iPS细胞),证实高等生物细胞同样可被逆转。这一发现迅速推动全球干细胞研究,仅6年便获诺贝尔奖,远超RNAi的8年周期。
iPS细胞具有分化为所有体细胞的潜能,可用于疾病建模、药物筛选和细胞治疗,且避免了胚胎干细胞的伦理争议。目前,科学家已成功将iPS细胞分化为神经细胞、心肌细胞等,并探索其在帕金森病、糖尿病等疾病中的应用。尽管iPS细胞仍存在致瘤性、分化效率低等挑战,但戈登和山中伸弥均相信,随着研究深入,这些问题将逐步解决。