iPS的缺陷

来自哈佛干细胞研究院，霍德华休斯医学院等处的研究人员在实验中发现诱导多能干细胞（iPS）在分化发育方面的能力不及胚胎干细胞，研究人员还找出了造成这一情况的原因之一。这一研究成果公布在4月25日的Nature杂志上。

文章的通讯作者是来自哈佛大学的Konrad Hochedlinger博士，这位著名的iPS研究人员在诱导多能干细胞研究领域获得了许多重要的成果，比如他曾培育出没有永久性基因损害的iPS，而这种以往的基因损害与人们的设计有关。这一发现代表了人们在未来临床上应用iPS细胞迈出了重大的一步。

iPS技术利用不会自身被整合到宿主基因组内的病毒，诱导形成多能干细胞，绕过了使得以往iPS细胞的成功遭到破坏的一个经常遇到的问题。 过去，科学家们已经培育出了类似胚胎干细胞的iPS细胞，他们所用的方法包括通过可能有害的病毒将特别的DNA-结合蛋白导入到细胞中，而这种做法常常改变了这些细胞的基因组并引起动物中的肿瘤。

但是iPS技术本身也存在一些缺陷，比如前不久，华人科学家张素春教授就比较了iPS细胞和胚胎细胞变成大脑细胞的能力，iPS细胞（即便是那些不用导入外源基因诱导的iPS）比对应的胚胎干细胞的分化的效率和忠实度低。

而最新的研究也显示，iPS细胞与胚胎干细胞相比，分化发育成全身各类细胞的能力较低，研究人员分别将iPS细胞和胚胎干细胞分别植入小鼠的胚胎中，分析这两种细胞能否使其发育成健全的身体各组织。然而结果显示，植入胚胎干细胞的胚胎发育成的全身组织一切正常，这证明胚胎干细胞能够发育成各类细胞。而植入iPS细胞的胚胎，则很多都在中途停止发育。研究人员通过进一步分析，发现这是因为位于iPS细胞第12号染色体特定领域内的基因群没有发挥作用。

同样张素春教授的成果也显示相比之下胚胎干细胞的可预测性很好，iPS细胞却不是这样。这意味着目前仍然需要进行一些研究从而制造出理想的诱导多能干细胞，用于应用。

iPS因已被证实具有多能性而备受再生医学的关注，科学家们可以将iPS细胞定向分化为所需要的任何功能细胞，这个过程为：成体细胞——iPS多能细胞——定向功能细胞。三个步骤就可以获得我们想要的功能细胞。

而这些研究不仅让人担心iPS的未来发展道路。不过前段时间斯坦福大学的研究人员又提出了一种新途径，他们开发出一种新的细胞编程技术，成体细胞无需重回多能干细胞状态，可一步到位地编程为神经元细胞。这种技术的方程式变为：成体细胞——定向功能细胞。

斯坦福的科学家们尝试将诱导细胞定向分化为神经元细胞的转录因子导入成纤维细胞，尝试一步完成成纤维细胞——神经元细胞的转化。

研究小组从控制细胞分化候选基因池（19个）筛选分析，最终找出3个适合的基因，Ascl1，Brn2（也称Pou3f2）和Myt1l，在体外实验中，这3个因子成功地将小鼠胚胎期的成纤维细胞和成年小鼠的成纤维细胞成功地转化为神经元细胞。

经过检验，通过这种方式诱导的神经元细胞表达多种神经元特异的蛋白，还可产生电位传导，发育出突触结构。

研究人员认为，这种可将普通成体细胞转化为功能神经元的技术对再生医学、神经疾病等具有重要的意义。