山中伸弥Nature综述：iPS重编程这十年

　　

生物通报道：干细胞能够分化成为机体内任何类型的细胞，既是研究人体早期发育的理想工具，也是细胞治疗的宝贵资源。胚胎干细胞很适合临床使用，但获得这些细胞会破坏胚胎，有很大的伦理争议。

2006年日本科学家山中伸弥开发了一个变通方案，将四个转录因子引入特化的成体细胞（比如患者的皮肤细胞），再将其重编程为诱导多能干细胞（iPSC）。这些细胞在实验室中表现出与胚胎干细胞相当的能力，又避开了胚胎干细胞的伦理问题，在疾病模拟、药物筛选和细胞治疗中有着巨大的应用前景，被人们视为细胞疗法的新希望。山中伸弥也因为iPS技术赢得了2012年的诺贝尔生理/医学奖。

十年过去了，我们对iPS重编程有了怎样的认识，iPS技术又发展到了什么程度呢？山中伸弥二月十七日在Nature Reviews Molecular Cell Biology杂志上发表文章，全面回顾了iPS重编程的发展历程。

这篇文章介绍了早期的细胞命运可塑性研究，还绘制了iPS重编程研究的时间轴。文章指出，虽然我们还不太了解转录因子介导的细胞重编程机制，但已经有不少研究团队提出了自己的见解和iPS作用模型。此外，iPS重编程效率近年来也得到了显著提升，使这一技术更适合再生医学、疾病模拟和药物研发方面的应用。

iPS重编程最初使用的经典转录因子是OCT3/4、SOX2、KLF4和MYC，它们被统称为OSKM。2013年Cell和Cell Report陆续发表的三项研究，解析了这些转录因子诱导iPS细胞一步步形成的过程。这项研究揭开了iPSC形成的谜底，也指出了相应提高重编程效率的一些新基因。（更多详细信息参见：三篇Cell揭晓iPS谜底：具体步骤与蛋白质组变化）

2014年，日本理化所（RIKEN）发育生物学中心的眼科学家高桥雅代(Masayo Takahashi)成为了将iPSC衍生组织植入到人体的第一人。研究人员利用iPS细胞培育出了视网膜色素上皮细胞层，并将其移植到一名70多岁的老年黄斑变性女患者的右眼中。这是世界首例利用iPS细胞完成的移植手术。（更多详细信息参见：Nature关注：世界首例人类iPS细胞治疗）

2015年，中国科学院广州生物医药与健康研究院（GIBH）的研究团队经过多年努力，在体细胞重编程中阐明了细胞重塑、mTOR和自噬之间的关系。这一重要成果发表在Nature Cell Biology杂志上，文章的通讯作者是GIBH的裴端卿研究员和秦宝明研究员。生物通有幸在第一时间采访了这一研究团队。（更多详细信息参见：我国科学家阐明体细胞重编程的关键重塑机制）

生物通编辑：叶予

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