Nat biotech：诱导多功能干细胞分化潜力可比拟胚胎干细胞_医药

2015

10/28

16:55

生物谷医药

研究者们希望通过利用干细胞治疗疾病的目标遇到了两难的境地。胚胎是十分珍贵的干细胞来源，但直接利用胚胎会引发严重的伦理学问题。从成年人体内诱导干细胞（俗称induced pluripotent stem cells：IPS 细胞）可以避免伦理的争议，但此种细胞的有效性受到科学家们的怀疑。一项新的研究指出，有两类干细胞具有相同的活性，并且其有效性可以消除对IPS局限性的顾虑。

胚胎干细胞在体内能够分化成任何一类细胞，但是却不能长期的保持干细胞形态，否则会损坏胚胎。2006年，研究者们通过在成体细胞中导入4种不同的基因能够将完全分化的细胞重新调整为干细胞形态。这一类干细胞的特性与胚胎干细胞十分相似，而且有效地解决了当时存在的利用胚胎干细胞会出现的伦理问题。目前这一手段在全球范围内都被广泛使用，而且发明这一技术的日本科学家，来自京都大学的山中申弥教授也于2012年获得了诺贝尔生理学与医学奖。

然而问题并没有解决，现在不少研究者们都质疑IPS细胞并不能完全代替胚胎干细胞的功能。一些研究发现IPS与胚胎干细胞并不完全相同。由于目前开展的基于IPS的临床试验已经有很多，因此确定两者的差异十分重要。

Hochedlinger等人发现有一些因素可以解释IPS细胞与胚胎干细胞的区别：其一是细胞的来源。胚胎干细胞是胚胎来源的，而IPS基于成体分化细胞。它们的基因表达谱会有一定的差别；其二是干细胞的性别。男性与女性细胞中基因的表达确实会有不同。

为了研究清楚这些可能，科学家们利用了两种来源于雄性的胚胎干细胞。他们使这两株细胞自由生长分化成熟，之后通过诱导使之分转变为IPS细胞。通过比较基因的活性，他们发现每一种IPS细胞的表达特征更倾向于其来源的胚胎干细胞，而非不同的胚胎干细胞。这一结果说明即使是IPS，也存在来源特异性的问题。

另外，Hochedlinger等人还鉴定出了IPS细胞与胚胎干细胞之间49个基因的表达差异。为了研究这些基因的表达差异是否会影响细胞的表型，作者检测了其中两个基因：一个负责摄取葡萄糖，一个负责降解葡萄糖。结果显示：尽管在基因表达水平上IPS细胞不如胚胎干细胞，但在功能上IPS细胞与胚胎干细胞利用葡萄糖的能力并没有显着区别。

最重要的当然还是检测IPS细胞分化为不同细胞类型的能力。结果显示：胚胎干细胞与IPS细胞都能够很好地分化为一系列的神经系统细胞，以及其它主要的细胞类型。相关结果发表在最近一期的《nature biotechnology》杂志上。

来源：生物谷

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