誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)主要內(nèi)容多能干細(xì)胞獲得多能干細(xì)胞誘導(dǎo)多能干細(xì)胞代表專家研究方法發(fā)展歷程優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用中國在誘導(dǎo)多能干細(xì)胞方面的研究展望多能干細(xì)胞（PS）具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能，但失去了發(fā)育成完整個體的能力，發(fā)育潛能受到一定的限制。獲得多能干細(xì)胞的方法從人類胚胎的囊胚期內(nèi)細(xì)胞群中直接分離多能干細(xì)胞從終止妊娠的胎兒組織中分離出多能性干細(xì)胞體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移（SCNT）誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPScells）

通過基因轉(zhuǎn)染技術(shù)(genetransfection)將某些轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入動物或人的體細(xì)胞,使體細(xì)胞直接重構(gòu)成為胚胎干細(xì)胞（embryonicstemcell,ESC）細(xì)胞樣的多潛能細(xì)胞代表專家

山中伸彌是誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞創(chuàng)始人之一。

2007年，他所在的研究團(tuán)隊(duì)通過對小鼠的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)人體表皮細(xì)胞使之具有胚胎干細(xì)胞活動特征的方法。此方法誘導(dǎo)出的干細(xì)胞可轉(zhuǎn)變?yōu)樾呐K和神經(jīng)細(xì)胞，為研究治療多種心血管絕癥提供了巨大助力。2012年10月：與英國發(fā)育生物學(xué)家約翰·格登（JohnGurdon）因在細(xì)胞核重新編程研究領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。研究方法及簡單過程研究方法

通過導(dǎo)入與多能性有關(guān)的外源基因（Oct4,Sox2,Klf4和c-Myc）來激活體細(xì)胞中的多能性基因，從而使體細(xì)胞從分化狀態(tài)重編程為多能性干細(xì)胞。過程分離和培養(yǎng)宿主細(xì)胞；通過病毒介導(dǎo)或者其他的方式將若干多個多能性相關(guān)的基因?qū)胨拗骷?xì)胞；將病毒感染后的細(xì)胞種植于飼養(yǎng)層細(xì)胞上，并于ES細(xì)胞專用培養(yǎng)體系中培養(yǎng)，同時(shí)在培養(yǎng)中根據(jù)需要加入相應(yīng)的小分子物質(zhì)以促進(jìn)重編程；出現(xiàn)ES樣克隆后進(jìn)行iPS干細(xì)胞的鑒定（細(xì)胞形態(tài)、表觀遺傳學(xué)、體外分化潛能等方面）。發(fā)展歷程2006年日本京都大學(xué)山中伸彌ShinyaYamanaka領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室在世界著名學(xué)術(shù)雜志《細(xì)胞》上率先報(bào)道了iPS的研究。他們把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4這4種轉(zhuǎn)錄因子引入小鼠胚胎或皮膚纖維母細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)可誘導(dǎo)其發(fā)生轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的iPS細(xì)胞在形態(tài)、基因和蛋白表達(dá)、表觀遺傳修飾狀態(tài)、細(xì)胞倍增能力、類胚體和畸形瘤生成能力、分化能力等都與胚胎干細(xì)胞極為相似。2007年末，Thompson實(shí)驗(yàn)室和山中伸彌實(shí)驗(yàn)室?guī)缀跬瑫r(shí)報(bào)道，利用iPS技術(shù)同樣可以誘導(dǎo)人皮膚纖維母細(xì)胞成為幾乎與胚胎干細(xì)胞完全一樣的多能干細(xì)胞。所不同的是日本實(shí)驗(yàn)室依然采用了用逆轉(zhuǎn)錄病毒引入Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf44種因子組合，而Thompson實(shí)驗(yàn)室則采用了以慢病毒載體引入OCT4、SOX2加NANOG和LIN28這種因子組合。發(fā)展歷程發(fā)展歷程發(fā)展歷程

2008年，哈佛大學(xué)GeorgeDaley實(shí)驗(yàn)室利用誘導(dǎo)細(xì)胞重新編程技術(shù)把采自10種不同遺傳病患者病人的皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)閕PS，這些細(xì)胞將會在建立疾病模型、藥物篩選等方面發(fā)揮重要作用。哈佛大學(xué)另一家實(shí)驗(yàn)室則發(fā)現(xiàn)利用病毒將3種在細(xì)胞發(fā)育過程中起重要作用的轉(zhuǎn)錄因子引入小鼠胰腺外分泌細(xì)胞，可以直接使其轉(zhuǎn)變成與干細(xì)胞極為相似的細(xì)胞，并且可以分泌胰島素、有效降低血糖。這表明利用誘導(dǎo)重新編程技術(shù)可以直接獲得某一特定組織細(xì)胞，而不必先經(jīng)過誘導(dǎo)多能干細(xì)胞這一步。發(fā)展歷程

2009年，中國科學(xué)家于2008年11月利用iPS細(xì)胞培育出小鼠——“小小”利用iPS細(xì)胞能夠得到成活的具有繁殖能力的小鼠，從而在世界上第一次證明了iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞具有相似的多能性?？茖W(xué)家表示，這一研究成果表明iPS干細(xì)胞或許同胚胎干細(xì)胞一樣可以作為治療各種疾病的潛在來源。

中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院科學(xué)家們在干細(xì)胞領(lǐng)域取得重大研究成果，該院院長裴端卿實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn)，維生素C能夠?qū)⒃让恳蝗f至十萬個細(xì)胞，才能有一個細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多能干細(xì)胞的低效率，提高到百分之十的高效率，這一重大發(fā)現(xiàn)已經(jīng)引起美國有關(guān)研究機(jī)構(gòu)的高度關(guān)注。優(yōu)缺點(diǎn)及面臨困難優(yōu)點(diǎn)：與經(jīng)典的胚胎干細(xì)胞技術(shù)和體細(xì)胞核移植技術(shù)不同，iPS技術(shù)不使用胚胎細(xì)胞或卵細(xì)胞，因此沒有倫理學(xué)的問題。利用iPS技術(shù)可以用病人自己的體細(xì)胞制備專用的干細(xì)胞，所以不會有免疫排斥的問題。缺點(diǎn)：比如，添加4個“重新編程”基因或取代疾病細(xì)胞中有缺陷基因的方法都可能有導(dǎo)致癌癥的副作用。面臨困難

在誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞能被考慮用于人類療法之前，研究人員需要發(fā)展出安全的方法來解決這些以及其他可能的問題。意義及應(yīng)用iPS干細(xì)胞的出現(xiàn)，在干細(xì)胞研究領(lǐng)域、表觀遺傳學(xué)研究領(lǐng)域以及生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域都引起了強(qiáng)烈的反響，這不僅是因?yàn)樗诨A(chǔ)研究方面的重要性，更是因?yàn)樗鼮槿藗儙淼墓饷鞯膽?yīng)用前景用于器官移植建立疾病模型，了解發(fā)病機(jī)理治療某些遺傳病如：患有鐮刀型貧血癥的小鼠皮膚成纖維細(xì)胞建立了IPSc，并將其移植到小鼠體內(nèi)，小鼠的癥狀得以緩解。用iPS干細(xì)胞復(fù)活“日本朱鹮”首先，利用病毒媒介將可以初始化細(xì)胞的四個基因，分別導(dǎo)入在冷凍箱中保存的日本朱鹮的成纖維細(xì)胞中，培育出iPS干細(xì)胞。再將iPS干細(xì)胞移植到人工繁殖得到的日本外的朱鹮的胚胎（反復(fù)分裂的受精卵）中。這樣，由日本朱鹮的iPS干細(xì)胞，與日本外朱鹮的受精卵混雜在一起，就產(chǎn)生了一個新個體（雜交朱鹮）。使雜交朱鹮之間相互交配，就可以使日本朱鹮的iPS干細(xì)胞產(chǎn)生生殖細(xì)胞相互交配并產(chǎn)生個體，也就可以使日本朱鹮復(fù)活了。展望

由于iPS細(xì)胞自身的安全性問題，到2012為止，iPS干細(xì)胞還無法應(yīng)用于臨床治療，要得到安全實(shí)用的有臨床應(yīng)用價(jià)值的治療型iPS干細(xì)胞，必須避免使用整合性病毒以及有致癌性的外源基因。根據(jù)iPS干細(xì)胞在短時(shí)間內(nèi)取得的一系列突破，可以預(yù)見，iPS干細(xì)胞必將解決人類面臨的各種疾患。但是還面臨許多急待突破瓶頸和需要深入研究的領(lǐng)域：研究iPS干細(xì)胞自我復(fù)制、增殖和分化等的調(diào)控機(jī)制及iPS干細(xì)胞體外定向誘導(dǎo)分化機(jī)制