iPS的原理,就是把四个在胚胎干细胞中高表达的基因(Oct4,Klf4,Myc,Sox2对于维持干细胞的干性很重要)转入到成纤维细胞中,从而启动一系列的基因,让细胞表达干性细胞应该表达的基因,实现命运的逆转,成为多能性细胞。
意义在于可以不需要破坏胚胎(用胚胎得到胚胎干细胞)就可以多的多能性细胞,这种细胞分化的细胞当转入其本来细胞的供体时,不会被免疫排斥,
应用前景,意义中说了一些,同时也可以用来筛药,基因治疗等方向
现代人用眼过度,即便医疗科技不断进步,「视力丧失」的问题,反而是越来越严重。而当前的医疗方式,只能靠角膜捐赠的方式,僧多粥少、供不应求。所幸,近日有新研究指出,未来有望使用皮肤细胞进行改造,就能够恢复视力。
这项于本月发表在《Nature》期刊上的文章中,研究人员发明了一种新技术,能够直接将皮肤细胞重新编程,改编成用于视觉的光敏杆状感光器,并可以移植到视网膜上,恢复视力。
到目前为止,研究人员已经透过从皮肤或血液细胞中制造干细胞,再加以改造,让这些细胞替代视力受损动物眼睛中已经死亡的光感受器。甚至,科学家表示,未来有机会跳过干细胞的步骤,直接将改造的细胞移植到动物的眼睛结构中。
近半数接受治疗的小鼠都恢复了视力
具体来说,直接重编程的过程,就是将皮肤细胞浸泡在五种小分子化合物的混合物中,这五种化合物会透过化学方式,改变细胞的分子通路,让细胞能够模仿原本眼睛中的光敏杆状感光器。
研究人员进行了基因定序分析,结果指出,这种经过改造的新细胞,表达出来的基因与光敏杆状感光器的基因相似;与此同时,它原本的皮肤细胞功能相关基因,则变得较不显著。
研究人员将这些细胞移植到患有视网膜退化的小鼠体内,然后测试它们的瞳孔反射。在移植后的一个月内,接受手术的14只小鼠中,有6只在低光照条件下,表现出强烈的瞳孔收缩,这代表视力恢复。而没有接受治疗的对照组,则没有一只有反应。
新技术将大大缩短细胞治疗所需要的时间
擅长各式细胞治疗研究的阳明大学生化所博士张薏雯表示:「这是第一项表明直接化学变成可以产生视网膜样细胞的研究,提供了视力治疗的新思路。」
她指出,在过去的十年里,科学家们对诱导多能干细胞(iPS)的研究产生了浓厚的兴趣。诱导多能干细胞是在实验室里,从成人细胞培育出来的干细胞,可以用来制造几乎任何类型的细胞或组织。擅长iPS技术的日本团队,也致力于有这项技术来恢复人类视力。
但是,iPS细胞重编程过程,可能需要6个月的时间,才能使细胞或组织为移植做好准备。相比之下,这项研究中描述的直接重编程,仅在10天内就将皮肤细胞诱导成可移植的功能性感光细胞。研究人员已经用小鼠和人类的皮肤细胞,在小鼠的眼睛上证实了他们的技术。
「如果这种直接转化的效率可以提高,这可能会大大减少开发潜在的细胞治疗产品或疾病模型所需的时间。」张薏雯表示。
专业的医学解读是:iPS 细胞的标准名称,叫“人工多功能性干细胞”,这种多能干细胞,是指体细胞在导入多能遗传基因,以及其他诱导因子的作用下进行基因的重新编排,从而得到拥有与胚胎干细胞相似的分化潜力的干细胞。
这些医学概念听起来有点玄乎,不好理解。我们说得直白一点,就是iPS细胞也属于干细胞的一种,但是属于高级版,因为通过基因的重新编排,这种细胞具有跟你生下来时带有的胚胎干细胞相似的分化潜能,并能产生出一种诱导性,可以进行定向的干细胞治疗。理论上来说,使用iPS 细胞可以再造人体器官,补充、修复人体受损器官和组织。譬如说,你的肾脏坏了,你可以使用自身细胞培植出来的iPS细胞再造一个肾脏换上去,而不需要等着别人捐给你。比如,你发现自己脸上有了皱纹,那就用iPS细胞修复自己的肌肤,让60岁的老太太变成18岁的小姑娘。
以上内容参考徐静波《日本的底力》
关键词:ips诱导干细胞技术研究进展