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标题: 孙学军：最新诱导干细胞研究给我们的启示 [打印本页]

作者: chinatiger 时间: 2014-2-1 09:47 标题: 孙学军：最新诱导干细胞研究给我们的启示

2014-1-30

别人看春晚祝贺春节，我更喜欢看科学进展消遣，这里给各位科学网朋友拜年。今天早上介绍了日本学者关于诱导干细胞的新进展，就有来自美国的好友邮件拜年并说看到了这个介绍，很是欣慰。下午陪家人去超市购物，回来看看《科学》杂志头条新闻，也对这个进展进行了评论。而且相对《自然》的评论更精彩更全面一些，参与的学者也多。因此凑热闹介绍给大家，希望有更多学者对研究细节进行纰漏和介绍，我相信这应该是最近几年生物学领域的大事件之一。
今天《自然》杂志给日本和美国学者联合提出的诱导干细胞新技术以特别的待遇，一篇论著一篇letter，第一作者都是日本年轻美丽的女学者晴子Haruko Obokata教授，也算2014年中国年最亮丽的生物学贺礼（也许我们自作多情，这个研究压根和中国学者没有关系）。随后《科学》杂志也发表评论文章，将在明天出版的杂志上正式出版。

科学杂志的评论题目是Acid Treatment Could ProvideBreakthrough Stem Cell Technique，酸性处理提供干细胞技术突破。“科学家发现了一种特别简单的方法，能让成熟的细胞重新返回幼稚状态。这种方法只需要是将小鼠血液细胞洗个酸水浴，这些细胞有的死亡，存活下来的细胞有一部分会成为诱导干细胞，这些细胞可以在体内分化成各种类型的细胞。这一重大发现不仅会引起许多学术界的动荡，而且有可能最终成为人类治疗疾病的革命性技术。”这段文字就是《科学》评论开篇热情洋溢的介绍。

技术描述：和传统的技术不同，最新的技术绕开复杂的现代分子生物学技术，这一日美联合课题组首先从新生小鼠获得血液，只简单地用酸性培养基进行处理，然后将这些细胞重新进行标准培养，1周后，奇迹出现，那些经受酸性考验活下来的许多细胞变成了诱导干细胞。

就是这样简单，简单到成为傻瓜技术。如果过去的干细胞属于专业版发烧级，现在的诱导干细胞将成为傻瓜版或平民版。这一技术将给许多渴望开展诱导干细胞研究，但又缺乏现代分子生物学技术的许多普通实验室提供了方便。你只要有细胞培养条件，就可以开展诱导干细胞研究。如果你没有看到这一点，那么我真的很无奈。相信有一些快手已经着手申请2014年的各类研究经费，向这个诱人的技术进军了。

按照《自然》的说法（可能更真实），晴子小妹妹在哈佛的老板实验室工作期间，看到大家都忙着从动物身体内纯化干细胞，当她注意到这些细胞经过狭窄的毛细管后，细胞个头变小，和干细胞更接近。于是她觉得是应激因素导致成熟干细胞转化，而不是真正的体内干细胞。其实对于体内是否真的存在干细胞，有不少人目前并不认可。这个观点真好可以支持这个观点。

《科学》杂志介绍为什么有这个思路是这样描述的（这个描述更象是论文或学术模式，是为写论文而编辑出来的学术故事）。这些学者所以考虑到这个思路是来自植物领域的灵感（植物的这些事情早就存在，为什么到现在才想到？），当植物遭受到环境应激（植物都称胁迫，实际是一个东东），例如缺水、高热、高盐等，植物的成熟细胞会变成幼稚的细胞，当环境条件改善后，这些幼稚细胞可以变成新的整个植物（这个故事怎么听上去象是某些牙包细菌的伎俩）。2008年，日本的RIKEN中心的晴子教授尝试动物细胞是否也和植物细胞一样，遭受到应激环境后可以变成幼稚细胞。于是她开展了各种应激因素对这种可能效应的尝试，先后用热处理、物理压迫和限制能量等等多种方法。

结果发现，有一些应激因素确实可以让这些细胞变成幼稚细胞，其中最有效的方法是酸性稍弱于醋的溶液中处理25分钟，然后返回正常培养条件（这里面有故事需要说，为什么是25分钟？酸性的程度怎么确定的？）。只需要一周后，大约20%的细胞存活下来（80%的细胞死掉了），其中30%的细胞变成诱导多潜能干细胞（总比例是6%，比经典的1%诱导率高5倍，时间也减少了几倍，工作效率估计是30-50倍）。这些细胞具备分化为各种细胞类型的能力，如果环境合适，这些细胞可以成长为胚胎（新的克隆技术）。

日本理化学研究所RIKEN（RIkagaku KENkyusho/Institute of Physical and Chemical Research）创立于1917年，是日本最大的综合性研究所，坐落在紧邻东京的小城和光市。RIKEN是日本唯一的自然科学研究所，其研究领域包括物理、化学、生物学、工学、医学、生命科学、材料科学、信息科学等，从基础研究到应用开发十分广泛。RIKEN有大约3000 名研究人员，每年的预算约62亿人民币，大部分研究经费来自政府。

该课题组将这种现象命名为环境诱导获得性多能性(STAP)。STAP细胞具有许多胚胎干细胞的特征，开始时这些生长和分裂都不理想，只能存活大约2周（胚胎干细胞是这样吗？）。经过技术改进，这些细胞可以永久保存，无限分化。

虽然这些研究大部分都采用新生小鼠的白细胞，但他们也证明这一技术同样适合于脑、皮肤、肌肉等细胞类型。晴子说，使用成年小鼠的细胞也可以产生STAP细胞，但效率会随着动物年龄的增加而降低。

许多学者对这种技术十分赞赏，因为这种技术的门槛非常低，谁都可以重复，谁都可以开展干细胞研究。

经典的干细胞技术十分复杂繁琐，早期的胚胎干细胞需要获得早期胚胎细胞。2006年日本著名学者山中教授发明的新技术是诱导干细胞技术给这一领域带来了重大影响。山中教授的研究发现，只需要给成熟的细胞转染4种转录因子，这些细胞就可以重新编程，变成类似胚胎干细胞，这种技术称为诱导干细胞（iPS）技术。如果晴子的STAP新方法能用于人类，这将不仅可以克服胚胎干细胞的伦理学障碍，而且可以克服iPS可能导致的基因缺陷难题。这些优点对再生医学来说尤其重要，再生医学家目前正在努力尝试再造组织以治疗糖尿病、巴金森、老年性痴呆等重要疾病。

诺贝尔医学奖获得者山中教授认为，这就是一种新的iPS样技术。但他提醒说即使STAP技术能用于人类细胞，仍需要和现有技术进行比较（要求不过分）。

北京大学生命科学院著名教授邓宏魁认为，如果这种技术可以用于人类，这可解决许多再生医学问题。他提到植物细胞的再编程能力，植物和哺乳动物存在一定的类似性不奇怪，但机体如何调节这种功能是一个重要问题。酸性环境在动物胃中非常普遍，而且远高于STAP所需要的酸性条件。那么为什么胃细胞不会发生这种重编程变化？晴子教授猜测，我们的组织应该具备一种可以抑制这种过程的机制，但确定这种机制需要更多研究。

研究发现有些动物具有强大的再生能力，例如两栖类的蝾螈和火蜥蜴，当可以从损伤部位再生肢体、眼睛等器官。澳大利亚新南威尔士大学的干细胞学家Kuldip Sidhu说，有一天人类将来或许能理解人类细胞去分化的原理，并可阻断或启动这个过程，并可以解决人类器官再生的技术问题。

博主看法：这一技术无疑将会引起生物学领域的极大关注，不仅再生医学和干细胞领域，将有许多人沿着这个思路寻找更好的更奇妙的诱导方法，过去我们曾经设想高压氧或许可以诱导神经干细胞再生，但是就觉得这个思路太离谱，后来就放弃了。其他如环境适应、应激生物学也会对这个现象有兴趣。细胞重新编程只是一个生物学现象，对理解机体适应机制将提供一种研究模式。重新编程和肿瘤干细胞也可能存在一定关联，因此会有一些肿瘤学研究者跟进这个研究。其实生物体本身就具有必然的再生能力，生育就是典型的再生现象，而这种再生能力简直就是自然过程。也就是说，再生是生物的必然，通过复杂的操作只是因为我们不了解再生的细节，也许所谓的应激处理也是多余，更简单的再生诱导就是生理环境的特殊组合。

（本段改编自宁老师博文）据日本时事通讯社报道，30岁的年轻研究者小保方晴子，1983年出生于千叶县松户市，高中时因看到一本科学文章（写科普多重要），立志要成为一名对社会有贡献的科学家，并对再生医学产生了浓厚兴趣。2009年早稻田大学硕士毕业后，去美国哈佛大学医学院留学从事研究，当时通过实验得到了万能细胞，但是由于数据不够充分，被周围美国同事嘲笑是不是搞错了，小保方为此哭了好几天，回到日本后就职于理化学研究所继续该研究，洗澡约会都会想着实验，终于获得了成功，并将成果发表于《自然》。这项成果，不仅开创了简单迅速的万能细胞制备技术，对促进相关新药的研究也具有重要意义。

作者: 雪山飞狐 时间: 2014-2-1 10:23

这个技术太好了，既简单又实用，谢谢楼主新年里带来这么好的消息

作者: muse 时间: 2014-2-1 10:47

这个技术不错，希望rp等视网膜疾病也在试验治疗之列！

作者: 如果有一天 时间: 2014-2-1 11:51

只是离临床应用还遥遥无期，是吧？

作者: 雪山飞狐 时间: 2014-2-1 12:03

4# 如果有一天

这个技术很简单，相信很快就会临床的

作者: 如果有一天 时间: 2014-2-1 13:17

谢谢飞狐大哥的鼓励

作者: 愿明天不是梦 时间: 2014-2-1 15:01

人之初，性本善，群主是那奥特曼；天苍苍，野茫茫，群主像那喜羊羊；读书苦，读书累，群主手机总欠费；情深深，雨朦朦，群主长得非常萌；问世间群为何物，夸得群主不会走路！有群就转哈，让群主笑一下.....春节到了，感谢群主和众位管理对本群的付出，祝你们健康平安

作者: 苦海泳者 时间: 2014-2-1 15:36

2014年开年的第一好消息。按照这个技术如此简单和有效性。再加上现在的技术发展更新速度来看。相信2015年的今天的消息就是在全世界的普通眼科医院都可以治疗视网膜色素变性等视网膜疾病。而且费用便宜。
谢谢楼主的新年礼物。

作者: 守望爱的阳光 时间: 2014-2-1 17:23

新年新气象我祝大家新年快乐一马当先马到成功马上能治心想事成同时感谢楼主的分享尽快临床

作者: 希望不再遥远 时间: 2014-2-1 18:57

8# 苦海泳者 呵呵，2015年？技术再简单，也不会那么快吧，还没开始临床实验呢，没个5、6年怎么能有个结果。

作者: 城市乞丐 时间: 2014-2-1 20:19

爱上这个小美女，这个技术会让大量的研究者进入干细胞研究，
对我们是一个极大的好消息!!
谢谢楼主的分享,谢谢tiger

作者: 美好 时间: 2014-2-1 21:28

希望梦想成真

作者: 美好 时间: 2014-2-1 21:29

希望今年有令人激动的好消息

作者: 美好 时间: 2014-2-1 21:29

希望梦想成真

作者: nn2000 时间: 2014-2-2 09:39

前些时候说有一个中国国内的技术就是用药物诱导得到干细胞，跟这个什么关系？

作者: 如果有一天 时间: 2014-2-2 10:19

北大的技术，

作者: 浩海 时间: 2014-2-2 11:41

谢谢楼主的好消息！

作者: passway 时间: 2014-2-2 13:43

谢谢楼主的好消息~

作者: 算了 时间: 2014-2-2 16:56

10# 希望不再遥远

仔细看看文章，这个并不是针对疾病的什么治疗方案，只是一种诱导干细胞的技术，这东西本身应该不用临床。它提高诱导的时间效果和减少成本，对已经临床和尚未临床的干细胞治疗有促进和节约成本的作用。

反正我看这篇文章是这个意思。

作者: 海中岛 时间: 2014-2-3 11:02

酸性处理，其实杀死大部分细胞，，然后重生，，

作者: 浮云 时间: 2014-2-3 11:09

谢谢楼主带来的新年大礼。更希望早日得到治疗真的挺不住了。以前是一年不如一年现在是一天不如一天了。

作者: 清泉 时间: 2014-2-7 10:58

谢谢主楼的分享！谢谢您在我上班的第一天让我看到好消息，祝大家马上能治！

作者: 璀璨星河 时间: 2014-2-17 11:11

这真是一个相当相当好的消息，比什么某某公司公布实验结果还要让人开心，任何技术，只有降低了起步的门槛，才会有更多人参与研究，才会有更广泛的应用空间，才会有更多投资方参与注资，造纸术如果还是只能用高档材料，现在我们也不会普及书本，汽车如果还是只能手工打造，现在我们估计还是要依靠畜力，任何技术，都需要降低起步的门槛，接地气，才能发展的更快更好。

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