日本京都大学10日宣布,该大学研究人员利用实验鼠皮肤细胞成功制备出可分化为各种组织和器官的“诱导多能干细胞”(iPS细胞)。这种方法完全避开了卵子、受精卵等生殖细胞的使用,因此不会引发伦理争议,有望广泛应用于脏器移植等再生医学领域。
胚胎干细胞(ES细胞)具有分化为各种组织和器官的能力,因此也被称为“万能细胞”。而使已分化的体细胞重新回到类似胚胎干细胞的状态、重新获得分化能力,这一过程被称为细胞的“重编程”或“初始化”。
研究人员注意到,当胚胎干细胞和体细胞融合时,体细胞会发生重编程,他们由此推测胚胎干细胞中存在重编程所必需的基因。他们分析了在实验鼠胚胎干细胞中特异性表达的24种基因,发现“Sox2”等4种基因对体细胞重编程不可或缺。他们利用病毒载体将这4种基因导入从实验鼠尾部提取的皮肤细胞内进行培养。约2周后,皮肤细胞转变为与胚胎干细胞相似的细胞,研究人员将这种细胞命名为“诱导多能干细胞”。
将诱导多能干细胞注入实验鼠皮下后,研究人员观察到它们经过3周即分化成含有神经、消化道组织和软骨细胞的团块。在培养皿中,诱导多能干细胞也能发育成神经细胞和心肌细胞。
目前科学家获取胚胎干细胞离不开受精卵或克隆技术,但这些技术都引发了伦理方面的争议。而京都大学此次取得的成果完全回避了这种争议,为再生医学提供了新的细胞来源。