來(lái)自哈佛干細(xì)胞研究院，霍德華休斯醫(yī)學(xué)院等處的研究人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）在分化發(fā)育方面的能力不及胚胎干細(xì)胞，研究人員還找出了造成這一情況的原因之一。這一研究成果公布在4月25日的Nature雜志上。

文章的通訊作者是來(lái)自哈佛大學(xué)的Konrad Hochedlinger博士，這位著名的iPS研究人員在誘導(dǎo)多能干細(xì)胞研究領(lǐng)域獲得了許多重要的成果，比如他曾培育出沒(méi)有永久性基因損害的iPS，而這種以往的基因損害與人們的設(shè)計(jì)有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)代表了人們?cè)谖磥?lái)臨床上應(yīng)用iPS細(xì)胞邁出了重大的一步。

iPS技術(shù)利用不會(huì)自身被整合到宿主基因組內(nèi)的病毒，誘導(dǎo)形成多能干細(xì)胞，繞過(guò)了使得以往iPS細(xì)胞的成功遭到破壞的一個(gè)經(jīng)常遇到的問(wèn)題。 過(guò)去，科學(xué)家們已經(jīng)培育出了類(lèi)似胚胎干細(xì)胞的iPS細(xì)胞，他們所用的方法包括通過(guò)可能有害的病毒將特別的DNA-結(jié)合蛋白導(dǎo)入到細(xì)胞中，而這種做法常常改變了這些細(xì)胞的基因組并引起動(dòng)物中的腫瘤。

但是iPS技術(shù)本身也存在一些缺陷，比如前不久，華人科學(xué)家張素春教授就比較了iPS細(xì)胞和胚胎細(xì)胞變成大腦細(xì)胞的能力，iPS細(xì)胞（即便是那些不用導(dǎo)入外源基因誘導(dǎo)的iPS）比對(duì)應(yīng)的胚胎干細(xì)胞的分化的效率和忠實(shí)度低。

而最新的研究也顯示，iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞相比，分化發(fā)育成全身各類(lèi)細(xì)胞的能力較低，研究人員分別將iPS細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞分別植入小鼠的胚胎中，分析這兩種細(xì)胞能否使其發(fā)育成健全的身體各組織。然而結(jié)果顯示，植入胚胎干細(xì)胞的胚胎發(fā)育成的全身組織一切正常，這證明胚胎干細(xì)胞能夠發(fā)育成各類(lèi)細(xì)胞。而植入iPS細(xì)胞的胚胎，則很多都在中途停止發(fā)育。研究人員通過(guò)進(jìn)一步分析，發(fā)現(xiàn)這是因?yàn)槲挥趇PS細(xì)胞第12號(hào)染色體特定領(lǐng)域內(nèi)的基因群沒(méi)有發(fā)揮作用。

同樣張素春教授的成果也顯示相比之下胚胎干細(xì)胞的可預(yù)測(cè)性很好，iPS細(xì)胞卻不是這樣。這意味著目前仍然需要進(jìn)行一些研究從而制造出理想的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，用于應(yīng)用。

iPS因已被證實(shí)具有多能性而備受再生醫(yī)學(xué)的關(guān)注，科學(xué)家們可以將iPS細(xì)胞定向分化為所需要的任何功能細(xì)胞，這個(gè)過(guò)程為：成體細(xì)胞——iPS多能細(xì)胞——定向功能細(xì)胞。三個(gè)步驟就可以獲得我們想要的功能細(xì)胞。

而這些研究不僅讓人擔(dān)心iPS的未來(lái)發(fā)展道路。不過(guò)前段時(shí)間斯坦福大學(xué)的研究人員又提出了一種新途徑，他們開(kāi)發(fā)出一種新的細(xì)胞編程技術(shù)，成體細(xì)胞無(wú)需重回多能干細(xì)胞狀態(tài)，可一步到位地編程為神經(jīng)元細(xì)胞。這種技術(shù)的方程式變?yōu)椋撼审w細(xì)胞——定向功能細(xì)胞。

斯坦福的科學(xué)家們嘗試將誘導(dǎo)細(xì)胞定向分化為神經(jīng)元細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子導(dǎo)入成纖維細(xì)胞，嘗試一步完成成纖維細(xì)胞——神經(jīng)元細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。

研究小組從控制細(xì)胞分化候選基因池（19個(gè)）篩選分析，最終找出3個(gè)適合的基因，Ascl1，Brn2（也稱(chēng)Pou3f2）和Myt1l，在體外實(shí)驗(yàn)中，這3個(gè)因子成功地將小鼠胚胎期的成纖維細(xì)胞和成年小鼠的成纖維細(xì)胞成功地轉(zhuǎn)化為神經(jīng)元細(xì)胞。

經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，通過(guò)這種方式誘導(dǎo)的神經(jīng)元細(xì)胞表達(dá)多種神經(jīng)元特異的蛋白，還可產(chǎn)生電位傳導(dǎo)，發(fā)育出突觸結(jié)構(gòu)。

研究人員認(rèn)為，這種可將普通成體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為功能神經(jīng)元的技術(shù)對(duì)再生醫(yī)學(xué)、神經(jīng)疾病等具有重要的意義。