李晴 周琪:iPS细胞研究进展及展望

2011年01月24日16:43 | 中国发展门户网 www.chinagate.cn | 给编辑写信 字号:T|T
关键词: 2010科学发展报告 2010 科学发展报告 中国科学院院士 

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中国科学院动物研究所李晴和周琪研究员在《2010科学发展报告》上发表了题为“iPS细胞研究进展及展望”的文章,对这一生命科学的新兴热点领域的近期发展作了较为详细的介绍,并对未来研究趋势和应用前景进行了展望。

文章首先对诱导多能干细胞(iPS细胞)近年来的研究趋势和进展作了简要回顾。自从2006年发明iPS技术以来,该领域的研究重点主要集中在获得不同来源的iPS细胞、改进iPS细胞诱导方法、提高iPS技术效率和研究iPS细胞的发育潜能方面。

文章随后重点介绍了2009年在该领域的研究进展。这一年,iPS研究在细胞发育潜能及对诱导方法的改进方面取得了重要突破,其进展可分为以下四个方面:

(1)iPS细胞全能性的证明。2009年,中国科研人员成功培育出了世界上第一批完全来源于iPS细胞的健康且具有繁殖力的小鼠。该研究表明,iPS细胞具有通过四倍体补偿技术发育成个体的能力。这一重大成果为iPS技术在治疗性克隆及再生医学领域的应用奠定了基础;

(2)iPS诱导效率的提高。2009年,小分子化合物促进iPS细胞形成的研究取得了重大进展,先后发现了多种显著提高iPS诱导效率的方法,有助于突破iPS技术实际应用中遇到的一大瓶颈;

(3)iPS诱导方法的改进。由于引入了外源基因,采用病毒转染体系的“一步法诱导iPS”在研究和应用中具有重大的安全隐患,必须对其加以改进。2009年,研究人员先后发明了数种利用非整合载体或可清除载体系统来诱导iPS细胞的方法,保证了iPS细胞的安全性,但仍面临转化效率较低的瓶颈问题。直接利用体细胞重编程相关蛋白诱导重编程可以更好的避免iPS细胞的安全性问题,该技术领域在2009年也取得了一定进展。

(4)iPS技术在其他物种中的尝试。目前iPS进展主要集中于小鼠和人,但包括大鼠、猪和猴在内的iPS细胞也已成功获得,但研究相对较少。

文章进一步分析了iPS研究的三大发展方向:(1)对iPS细胞有效性和安全性的研究;(2)iPS技术由转染性向非转染性转化;(3)iPS相关技术在细胞跨胚层转分化中的重要应用。

文章继而展望了iPS技术的产业及应用前景,主要包括三个方面:

(1)在疾病模型中的应用。由于iPS细胞具有无限传代能力和强大的分化潜能,研究人员能够借助建立病人特异性的iPS细胞系获得相应疾病的细胞研究模型,进行疾病机制研究和相关疗法与药物的开发;

(2)在再生医学领域的应用。传统的器官移植法易产生排斥反应,且资源十分有限。随着iPS研究的发展,直接利用患者体细胞进行诱导获得具有发育和分化能力的多能性细胞,通过基因修饰改变疾病致病基因,再将这些工程细胞作为组织器官修复与移植的细胞来源,将在此领域产生深远影响;

(3)相关政策、法规、管理制度的完善。在肯定成果与进步的同时,作者也在文末指出了我国在干细胞研究中存在的主要问题,包括:基础研究相对薄弱、在研究技术和方法方面相对滞后、基础研究向临床应用转化困难等。(摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2010科学发展报告》)

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