日本最新研究发现ips细胞有助治疗“渐冻症”(小保方晴子的成果简介)

医学界一直对俗称“渐冻症”的肌萎缩侧索硬化症束手无策。日本京都大学最新研究结果说，利用诱导多功能干细胞（ips细胞）制作前驱细胞，然后移植给渐冻症实验鼠，能将其寿命延长约10天。

“渐冻症”是运动神经元病的一种，患者逐渐丧失运动机能甚至瘫痪，其中最著名的是英国科学家霍金。这种病被认为与神经胶质细胞异常有关，神经胶质细胞可负责维持神经细胞的网络并向神经细胞提供营养。

京都大学教授井上治久率领的研究小组，利用ips细胞制作出可变化为神经胶质细胞的前驱细胞，然后向24只患有渐冻症的实验鼠脊髓各移植了约8万个这种细胞。

结果发现，移植了前驱细胞的24只渐冻症实验鼠的平均生存期为162天，而没有移植的24只实验鼠仅为150天。研究小组说，移植的前驱细胞几乎全部变为神经胶质细胞之一的星形胶质细胞，开始产生维持神经细胞所需的蛋白质，而且这些移植的细胞没有发生癌变。

研究小组还说，实验鼠的10天相当于人类的数个月到半年时间，不过单纯换算为天数比较困难。他们准备今后将这种前驱细胞与利用ips细胞制作的运动神经细胞一起移植，以调查会取得什么样的效果。

小保方晴子的成果简介

在哈佛大学医学院学习期间，小保方晴子产生了“STAP”细胞的设想。哺乳动物的细胞特化使得细胞个体得以行使各种不同的功能，从一个已分化的细胞类型向另一类型转变的过程被认为是非常罕见的。但小保方晴子认为，通过令高度分化的体细胞接受外来刺激，可以使细胞回到类似于“干细胞”的状态，研究人员将这一细胞称为“刺激触发性多能性获得细胞”，英文名Stimulus-Triggered Acquisition of Pluripotency cells，缩写为STAP细胞。
2009年8月，小保方晴子开始写作第一篇关于STAP细胞方面的论文，于2010年春季向科学杂志《自然》投稿。但“不可能存在动物细胞接受外来刺激而获得多能性”在细胞学界是一条常识，这一论文未获通过。同在Charles Vacanti教授研究室工作的及论文合著者哈佛大学准教授小岛宏司评价道“此后的2-3年她（小保方晴子）内心真的很痛苦”。
2011年3月，日本理化学研究所的研究团队主任若山照彦（后任山梨大学教授）听闻此事后，表示愿意伸出援手，于是小保方晴子加入若山照彦研究团队，就任理化学研究所客座研究员。
研究表明，细胞类型的转换能够利用“细胞重编程”实现——通过在特定条件下引入某些转录因子，研究者可以改变细胞的特化程度。2006年，日本的山中伸弥团队通过调控4种转录因子获得了诱导性多能干细胞（iPSCs），因此获颁2012年诺贝尔生理学奖，2013年，北京大学生命科学学院邓宏魁教授和赵扬博士带领的研究团队发现了化学诱导多能干细胞（CiPSCs） ，全球的干细胞研究也开始步入新的时代。
小保方晴子和同事通过荧光蛋白监测细胞的多能性，如果目标细胞展现出与多能性相关的基因表达，他们就可以检测到绿色荧光。研究者对不同环境压迫条件下的白细胞进行了检测，发现短期暴露在低pH溶液中的白细胞，有部分激活了多能性标记。研究者将这些细胞收集起来，发现它们具备早期胚胎的基因标记——即所谓“刺激触发的多能性获得”（STAP） 。
最初，研究团队尝试用酸性溶液刺激来寻找STAP细胞，但都以失败告终，但是他们并没有放弃，继续尝试刺激方法，最终在2011年年底从接受刺激的实验鼠中寻找到了一个标示绿色荧光的多能性细胞的亮点。
此后，研究小组将出生不久的实验鼠的淋巴球在弱酸性溶液中浸泡30分钟左右后，进行了培植，获得了持久拥有可以演变为各种细胞能力的遗传基因被激活的结果。研究人员将这一细胞放入实验鼠体内，并确认到该细胞演变为皮肤和肌肉等各种细胞 。
2014年1月29日，日本理化学研究所召开记者招待会，宣称小保方晴子所在的研究团队成功发现了近似于iPS细胞的新万能细胞STAP细胞的研究成果。这一成果分别以一篇论文 和一篇来信 的方式发表于《自然》杂志（Nature 505，641–647页和676- 680页，2014年1月30日号）上。两篇论文的第一作者都是小保方晴子、通讯作者为查尔斯·维坎提，若山照彦教授与小保方晴子在理化所的同事笹井芳树和丹羽仁史也是两篇论文的共同作者。
第一篇论文主要报道了STAP (stimulus-triggered acquisition of pluripotency, 刺激触发的多能性获得) 这个现象的发现，即亚致死量的外界刺激，例如弱酸环境，可以将哺乳动物的体细胞重编程为多能细胞 (pluripotent cells)，并报道了如何从STAP细胞中分离可扩增的多能细胞株 。第二篇论文着重报告利用STAP获得的多能细胞可以与胚胎干细胞 (embryonic stem, ES) 形成嵌合体，并且对胚胎和胎盘等组织发育有贡献 。

一直以来，“万能细胞”以iPS细胞为代表，它是通过向皮肤等细胞中导入遗传基因而制成的。此次新诞生的万能细胞通过外部刺激这一更加简单的方法就能短时间的生成，因此受到各方关注。
小保方晴子认为，与iPS细胞等技术不同，这项创新技术的亮点是，仅仅通过改变外部环境，给予细胞刺激，就能使细胞发生变化。同时她还认为，这项技术应该能在再生医疗和免疫研究等领域作出贡献。研究小组决定，将继续开展研究，以便查明这项新技术能否也应用于人体细胞。
两篇论文一发表立即引起轰动。英国伦敦大学教授Chris Mason评价认为，这是日本科学家对于万能细胞制作方法的一次重要改写，山中伸弥用四个基因控制产生人工多能性干细胞(iPS细胞)，STAP细胞用酸性溶液培养即可完成，方法更为简易；分化的细胞可以通过物理刺激重编程为胚胎类似的状态，并且使用了...by a simple procedure（简单易行的措施） 来描述小保方等人提出的方法 。山中伸弥此时已任京都大学iPS细胞研究所主任，他对此发现评价，作为日本的一位年轻学者就有如此重大发现，真是从内心感到骄傲。STAP细胞也很有可能突破iPS细胞很难在体内脏器再生的瓶颈。
同时，小保方的论文摘要也强调，重编程的过程，既不需要核转移，也不需要遗传操作。而核转移和遗传操作的理念，正好分别是2012年诺奖获得者John Gurdon和Shinya Yamanaka获奖的原因 。

iPS细胞如何制作？

iPS细胞制作很简单：

从身体取得细胞并加以培养。

利用病毒载体，或是其他方式把特殊基因或是其产物（蛋白质）“导入”细胞。红色的是已被“导入”的细胞。

当细胞群落形成，并利用ES细胞培养法进行培养。Step 4:培养后便会形成类似ES细胞的iPS细胞群。

早在2014年9月，日本理化研究所与神户市立医疗中心所属的中央市民医院等机构联合组成的医疗团队已经完成了世界临床历史上首例利用iPS细胞成功进行的组织修复术，但是因为耗时长、费用高昂等问题，团队后来选择了在技术上做一些减少成本的转型。

实际上山中教授也提出过国际iPS细胞库构想，从不容易使受体产生排异反应的特殊人群身上提取细胞并进行集中培养分化，将大大降低iPS细胞的培养时间和成本，并最终建立惠及各种人种的iPS细胞库（图5）。同时，iPS细胞培养技术的发展也带动了相关领域的研究。例如，日本科学家最近通过与纤维厂商合作，制造出了可以高效繁育iPS细胞的纤维织物培养基。

有报道称日本科学家成功实现了将雄性老鼠体细胞变成卵细胞

据红星新闻消息，来自日本的科学家近日表示，他们的团队已实现将雄性老鼠体细胞变成卵细胞，即将男性XY性染色体变成女性XX性染色体。据报道，该科学家表示，他们首次利用雄性小鼠的细胞培育出了有活力的卵子，从而使两只雄性老鼠“产”下了后代。
日本科学家：
成功让雄性老鼠体细胞变成卵细胞
当地时间3月8日，在英国伦敦召开的第三届人类基因组编辑国际峰会上，来自日本九州大学的林克彦（Katsuhiko Hayashi，音译）教授介绍了该研究的详细情况，并表示已向科学杂志《自然》提交了这一研究。
该技术包括首先从雄性老鼠身上提取皮肤细胞，然后将其转化成类似干细胞的状态，以创建所谓的诱导性多能干细胞（iPS cells）——一种可以转化为其他类型细胞的细胞。因为该皮肤细胞从雄性老鼠身上提取，因此具有XY染色体。林克彦教授的团队剔除了其中的Y染色体，再向另一个细胞“借来”一个X染色体，然后将两个X染色体巧妙地“粘”在一起。这一流程使得干细胞变成卵细胞。
“这其中最大的诀窍就是X染色体的复制。”林克彦教授说，拥有两个X染色体的这些细胞被放置在一个卵巢类器官中进行培养，从而形成卵子。当与正常精子受精后，科学家们获得了大约600个胚胎，并将其植入代孕老鼠体内。最终，代孕老鼠诞生了7只小鼠幼仔。
这些小老鼠看起来很健康，会有一个正常的寿命，并在成年后得以继续生育后代。“它们看起来还不错，在正常生长，以后能够成为父亲。”林克彦教授表示。实验中约1%的生产成功率，低于用正常女性卵细胞能够达到的5%的成功率。
不孕不育症患者的新希望？
现阶段该技术还不能安全用于人类
林克彦教授表示，该研究的主要动机是希望能够为罹患不孕不育症的夫妻提供一种生育治疗方法，例如患有特纳综合征的妇女，她们拷贝的X染色体有一整个或部分缺失的情况。
他继续补充，目前，这项研究仍处于早期阶段，卵细胞的质量不高。“即使在老鼠身上实验，卵细胞的质量也存在很多问题。因此，在考虑将其作为一种生育治疗方法之前，我们必须克服这些问题，这可能需要很长的时间。”他表示。
同时，在这个阶段，技术还不能安全地用于人类。但是，他认为这一问题能够在10年内得到解决。然而，部分科学家认为这一时间估计过于乐观，因为目前在实验室条件下还未能从女性细胞中创造出可行的人类卵细胞。并且，也有科学家提出，人类的细胞需要更长的培养时间来产生一个成熟的卵细胞，这可能会增加细胞获得不必要的遗传变化的风险。
此外，林克彦教授还提出对社会是否能够接受这一技术的担忧，他并不赞同男性用自己的精子和人工制造的卵细胞来创造一个婴儿。“在技术上这是可能的。但是我不太确定在现在这个阶段，它是否安全或为社会所接受。”
中国科学院的王浩义教授认为，在考虑将该技术应用于临床之前，还有很长的路要走。“科学家从不说永远，原则上，实验已经在老鼠身上完成了，当然它可能在人类身上实现。但我可以预见到未来（该技术）会遇到很多挑战，我无法预测（克服它们）将花费多少年。”

本文地址:http://www.dadaojiayuan.com/jiankang/130863.html.

声明： 我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本站部分文字与图片资源来自于网络，转载是出于传递更多信息之目的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们(管理员邮箱：douchuanxin@foxmail.com)，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!

上一篇: 德国和美国联合研究发现胖人容易得肺病

下一篇: 日学者称“腿短”令年轻人变矮,几乎停···