干细胞与分化
诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell)
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想象告诉一位训练有素、已经退休的外科医生忘掉自己的专科,回去做一名什么领域都还能选的医学新生。长期以来,这对细胞来说似乎是不可能的——细胞一旦专门化,就一直保持那样。诱导多能干细胞正是对一个细胞做了恰恰这件事的惊人结果:取一个普通的成熟细胞,把它重置回多能、未定的状态。
确切地说,诱导多能干细胞(iPSC)是通过对一个普通体细胞——通常是皮肤或血细胞——进行重编程而制造出的多能干细胞,通常是迫使它制造一小组主导性转录因子(经典的四个常被称为山中因子)。这些因子把细胞的基因表达程序切换回一种类似胚胎干细胞的状态,于是细胞重新获得自我更新以及变成任何身体细胞类型的能力。
iPSC 极其重要,因为它绕开了胚胎干细胞的两大难题:它们不需要胚胎,而且可以由病人自己的细胞制造,从而降低免疫排斥。它们在培养皿中模拟疾病和筛选药物方面已经非常有力。但诚实至关重要:把 iPSC 变成安全、纯净、成熟的疗法很困难,残留的未分化细胞可能形成肿瘤,而大多数临床应用仍是实验性的,并非常规。
研究人员可以从一位患有心脏疾病的病人身上取一小块皮肤活检,把皮肤细胞重编程为 iPSC,再把它们在培养皿中变成会跳动的心脏细胞——在不触碰病人真实心脏的情况下,重建出病人的患病细胞来研究并测试药物。
用 iPSC 做疾病模型:病人的皮肤在培养皿中变成他们的心脏细胞。
2006 年发现仅靠几个转录因子就能把成体细胞重编程为多能,推翻了“分化不可逆”的信念——但 iPSC 目前仍主要是一种研究和药物测试工具,而非常规疗法。
又称
另见