奇思妙想 中国获两项iPS技术突破

　　

生物通报道：干细胞是人体及各种组织细胞的最初来源，具有高度自我复制能力、高度增殖和多向分化潜能、可植入性和重建能力等特征，即这些细胞可以通过细胞分裂维持自身细胞群的大小，同时又可以进一步分化成各种不同的组织细胞，从而构成机体各种复杂的组织器官。

但是由于胚胎干细胞的获取问题，这一技术一直以来倍受争议，iPS技术的诞生解决了这一疑问，突破了核移植技术缺乏卵母细胞的窘境，并为获得患者自身遗传背景的胚胎干细胞增加了一个新途径。

但是iPS技术仍然存在一些瓶颈，比如转化效率，和临床治疗等问题，本周来自中国的两个研究小组分别获得了这方面的进展，奇思妙想发展了iPS技术。

第一篇文章由NIBS高绍荣实验室完成，他们报道了采用核移植方法将不同阶段的生精细胞注入去核卵细胞从而成功获得了具有供体组织相容性的孤雄胚胎干细胞（Androgentic Embryonic Stem Cells, aES cells）。首次证实不同阶段生精细胞都能制备孤雄胚胎干细胞，是组织细胞替代治疗的潜在干细胞来源之一。且不涉及毁坏正常受精胚胎，规避了胚胎干细胞研究应用中这一引人关注的伦理问题。

正常胚胎干细胞来自囊胚内细胞团（Inner Cell Mass, ICM), 具有无限增殖能力以及能分化产生各种细胞和组织的全能性。因而胚胎干细胞具有巨大的潜能用于治疗组织细胞退化性疾病和遗传性疾病。伦理问题以及期望获得病人自身胚胎干细胞的需求，促使进一步寻找其它来源的胚胎样干细胞制备方法。单性胚胎干细胞就是其中之一，其中孤雄胚胎干细胞就是特定制备雄性胚胎干细胞。

以往报道的孤雄胚胎干细胞制备方法是通过去除雌原核后的两个受精卵融合而来的。一方面仍然存在毁坏胚胎的伦理问题，另一方面制备的孤雄胚胎干细胞全能性不尽人意。高绍荣实验室采用细胞核移植的方法，将初级精母细胞(Primary spermatocytes, PS)，圆精细胞(round spermatids, RS)和成熟精子（Mature spermatozoa,S)三种不同阶段的生精细胞分别注入去核卵细胞，构建仅含有供体雄性基因组的重组胚胎，即孤雄胚胎。由此分别制备了PS来源的a(PS)ES, RS来源的a(RS)ES和S来源的a(S)ES三类aES细胞。经多能基因mRNA分析和多能因子表达分析，以及畸胎瘤实验证实了这三类aES细胞具有胚胎干细胞的全能性。而且还获得了a(PS)ES和a(RS)ES细胞的嵌合体小鼠。研究中还发现随着培养时间的延长孤雄胚胎干细胞获得了和正常胚胎干细胞相似的基因印迹状态和相似的印迹基因表达水平。体内aES细胞移植实验表明获得的胚胎干细胞具有与供体鼠MHC组织相容的能力。该研究表明孤雄胚胎干细胞能够来源于生精细胞的不同阶段，是获得雄性自体MHC组织相容性胚胎干细胞的有效途径之一。

第二篇文章则将研究方向放到了细胞外环境——培养基成分上，研究人员在培养基里添加抗氧化剂来提高体细胞重编程效率的实验，发现了维生素C的神奇作用：能够将原先每一万至十万个细胞，才能有一个细胞转化为多能干细胞的低效率，提高到百分之十的高效率。

目前为了提高iPS的转化效率，国际干细胞主流研究方向集中在细胞核内的调控因子和高通量小分子筛选方面，一些国际知名院校的实验者们在设备先进造价高昂的实验室里，对上万种化合物进行筛选，但一筹莫展。

在这篇文章中，研究人员另辟蹊径，将研究方向放到了细胞外环境——培养基成分上，研究人员在培养基里添加抗氧化剂来提高体细胞重编程效率的实验，发现了维生素C的神奇作用。维生素C在这方面的作用的重大革新性作用，能够将原先的每一万至十万个细胞，才能有一个细胞转化为多能干细胞的低效率，提高到百分之十的高效率。这个发现可以比喻为将火车的速度由四公里/小时提高到现在的高速铁路四百公里／小时的水平。

（生物通：万纹）