姓名：邹炜球 学号：11114040235
细胞工程研究进展
一、诱导干细胞安全性提高 Lineker 2013-01-14 15:38
来自人体皮肤细胞的诱导多能干细胞。图片：Shinya Yamanaka
一直以来，对于将病人自身细胞转化为完美匹配替代组织的想法，人们总是满怀希望，但在实际应用时又遭遇了重重困难。不过，近日发表在《自然》杂志上的一篇论文重新讨论了诱导多能干细胞（iPS）的安全性问题，或许能驱散人们心头的阴云。
早在2007年，科学家们就首次提出了人体细胞可以通过重新编程返回类胚胎状态的理论，也就是说，体细胞可以转化成为人体内的任何一种细胞。依据这一理论，医学研究者很快就萌生了这样的构想，即利用这些―诱导多能干细胞‖（induced pluripotent stem，iPS）创造出可无限供应的基因匹配替代组织，以此来治疗各种疾病，譬如为糖尿病人准备新生胰腺组织，或为帕金森患者提供新生神经细胞。【日本科学家山中伸弥就因在iPS领域的出色成就而获2012年诺贝尔奖医学奖。了解更多，看 健康朝九晚五：剥开粘合的细胞之书。】
这一策略似乎也为人类胚胎干细胞利用的复杂伦理问题提供了一个解决方案。但一系列关于潜在副作用的担忧也随之而来。2011年的一项研究成果更不啻于晴天霹雳，该研究表明，当被注入由自身培育而来的iPS细胞之后，实验鼠会产生免疫反应，这令人们对其关键优势产生了怀疑。
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而发表于《自然》杂志的一项最新研究却否定了上述结论。来自日本千叶国立放射线医学综合研究所的遗传学家安倍真澄领导的研究小组，利用实验鼠获得了iPS细胞，并将这些细胞重新注入实验鼠体内。为了进行比较，他们还将胚胎干细胞（ES）注入了其他实验鼠的体内。在2011年的研究中，研究者们发现iPS细胞所产生的副作用比胚胎干细胞要严重，但在此次研究中，研究小组发现两组实验鼠所产生的免疫反应之间不存在差异。此外，他们还将由iPS细胞和胚胎干细胞生成的皮肤细胞和骨髓细胞分别注入实验鼠体内，结果亦得到了类似的结果。安倍真澄表示，两类组织细胞所导致的免疫反应之间的差异―微乎其微‖。
来自波士顿麻省总医院（Massachusetts General Hospital）的干细胞科学家康拉德·霍舍德林格（Konrad Hochedlinger）认为，该研究成果将会平息人们对于iPS细胞的恐惧心理。
此研究是2012年底发表的另一项实证性研究的后续。去年年底的那项研究表明，重新编程过程导致的突变数量比先前预想的要少。耶鲁大学的神经科学家弗罗拉·瓦卡利诺（Flora Vaccarino）及其同事利用高分辨率的DNA分析技术，对体细胞及其重编程后的iPS细胞的基因组进行了比较，结果发现，iPS细胞细胞中的大多数DNA突变在母细胞中就已经存在，而并非是在重新编程过程中出现的。
来自于加州大学圣迭戈分校的干细胞科学家徐阳（Yang Xu，音译）是2011年研究论文的合著者，他认为，新的研究成果并不能完全消除人们对于iPS细胞引发免疫反应的担忧。
徐阳指出，和临床应用中的细胞一样，这项最新研究中所使用的皮肤和骨髓细胞并非是由体外培养的iPS细胞发育而成。研究者们将iPS细胞混入早期鼠胚胎中，以获得―嵌合型‖胚胎。此后，他们又利用胚胎发育为成鼠之后所获得的诱iPS细胞来产生皮肤和骨髓组织，以进行移植试验。徐阳认为，有可能实验鼠在发育过程中就排斥了最具有免疫原性的细胞，这也就解释了为什么研究者在实验过程
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中仅观察到有限的免疫反应。他表示，利用来自嵌合鼠的移植组织进行试验，使研究―存在缺陷‖。
明尼苏达大学的临床医学家雅库布·托拉尔（Jakub Tolar）表示，产生嵌合型胚胎是测试实验鼠iPS细胞的标准技术，但在体外培养分化细胞的难度要大得多。托拉尔认为未来iPS细胞疗法所使用的人类细胞在作用方式上可能与鼠细胞相去甚远。―这些研究很有用处，但这与在体外培养细胞是绝对不同的概念，‖他说。
霍舍德林格相信，尽管从实验室到临床还有很多难题需要解决，但iPS细胞在细胞移植上的应用前景并不亚于胚胎干细胞。相比个体细胞系在培养过程中的发育和分化差异，这两种干细胞之间的差别微不足道。
―根据这次从实验鼠身上所获得的相关数据，‖他说，―我们认为，不管是从应用还是安全角度来看，iPS细胞都不逊色于胚胎干细胞。‖ 二、编辑干细胞基因，唤醒人类自愈能力
MyEmily 2011-10-21 17:17
编辑人类基因序列，从而修正干细胞中的基因突变——这种方法结合了干细胞治疗和基因修正。现在科学家在这方面取得了进展。
10月12日发表于《自然》的这项研究中，科学家第一次结合基因编辑技术，对病人自身诱导干细胞（induced stem cell）的基因突变进行修正，修正了一个代谢性肝病患者细胞中的基因突变。这一进展开辟了一条新的道路：重新调整人自身的细胞，治愈遗传病，而不是靠器官移植或药物治疗。
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胚胎干细胞和诱导多功能干细胞(iPS cells) 能转化为任意种类的细胞，它们有潜力转化成需要的细胞，治愈病症。不过，它们也可能发生有害的变异。首先，诱导多功能干细胞也和主人的其它细胞一样，有相同的基因缺陷，所以在利用它们时先要去除这些缺陷。可是，移除可能做不到很精确；现有的基因编辑方法可能产生癌症或其它不良副作用。最近的基因编辑方法进展还不能用于干细胞。
要利用干细胞治疗疾病，必须先非常小心地利用基因编辑方法去除干细胞中不正确的基因序列，然后用正确的序列代替。这是研究人员现在正在做的事情。
英国桑格研究所（Wellcome Trust Sanger Institute）和剑桥大学的研究者致力于研究一种基因突变，这个基因负责编码肝脏中的一种特定蛋白质。这是个常见的突变，在欧洲血统人里每2000人中就有1个人具有；同时这种突变结构简单，仅有一个基因转位。
研究小组取了患者的皮肤细胞，将其转变为诱导多功能干细胞。然后，利用锌指核酸酶（zinc-finger nucleases，ZFNs ）剪断基因突变位置的基因序列。剪断基因序列后，研究人员利用PiggyBac（PB）转座子剪切粘贴遗传信息。这样，人们就能修正基因的突变。
一旦修正了干细胞缺陷，研究团队随即将其诱导为肝脏细胞。它们被移植到肝功能失调的小鼠体内。研究人员说，这些细胞会修复肝脏功能。
刊物: popsci网站，2011年10月13日
三、【2012诺贝尔奖】医学奖深度解读：剥开粘合的细胞之书
史军 2012-10-09 11:43
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图片来自：dirjournal.com。
在电影《终结者》中，有一个邪恶的液态机器人，它可以随意将身体划成水银一般纯纯的液体，在流过狭窄的窗缝之后，又可以再塑人性。我不知道，这里面是不是隐含了编剧对人类形态的一种渴望。人体能否重塑？这是一个极具诱惑力的问题。2012年的诺贝尔生理学或医学奖为这个问题添加了一个颇有亮色的注解。
从全能到专一
像其他动物一样，人体是从一个受精卵发育而来的。也就是说，受精卵这个细胞可以幻化成各种形态的细胞，它所具有这种性质就是全能型。不过细胞在分裂过程中逐渐有了自己明确的分工，这中间包括皮肤的表皮细胞、血液的红细胞、脑的神经细胞等等，200多种的不同种类的专门细胞。
细胞在分裂中逐渐趋于专门化的这种现象，在生物学上叫做―分化‖。就像一块刚刚从炼钢炉里出来的钢锭，它还有无限的可能性，但是一旦变成了不锈钢汤勺，或者桥梁的钢架， 亦或是家家门口的那扇防盗门。在这一刻所有的钢锭的形态都被定性了。
不过，纵使钢锭千变万化，它们的主要成分也是铁，它们的内心还是相同的。细胞也是如此，即使已经发生了分化，细胞核内具有的遗传信息（基因）是不变化的。但是不同细胞中工作的基因是不同的，而我们的人体有25000多个基因，究竟关闭那些，那还要视细胞功能而定。有一个精妙的比喻，细胞所具有的DNA就像一本书，而分化的过程就像把书中的某些页用浆糊粘住，再也无法翻开。当然了，皮肤细胞和骨细胞和―被粘贴的页码‖是不同的。
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