Nature子刊：创新iPS诱导技术

无需其他细胞种类，无需药物人为地支持细胞生长，也不会激活癌基因。来自匹兹堡大学医学院和美国国立卫生研究院（NIH）的科学家们证实，只需要阻断一个膜蛋白就可以用成熟的哺乳动物细胞大量培育出干细胞和组织特异性细胞。这一研究成果发表在《自然》（Nature）杂志旗下的子刊《Scientific Reports》上。

论文的共同作者、匹兹堡大学医学院肺、过敏和危重症医学部副教授Jeffrey S. Isenberg说，科学家们希望实验室培育的干细胞和诱导多能干细胞(iPSC)，能够生成如神经元和心肌细胞等特化细胞，有一天可以用于治疗疾病，修复损伤组织。

“尽管干细胞能够自我更新，在实验室培育它们却相当具有挑战。通常你不得不利用饲养细胞或是导入病毒载体，人为创造出这些细胞生成和旺盛生长所需的条件。”

2008年，在加入匹兹堡大学之前，Isenberg博士在论文的资深作者、国立癌症研究所（NCI）David D. Roberts博士的实验室工作。当时，Isenberg利用一些药物阻断了一种称作CD47的膜蛋白，来探讨它们对于血管的影响。他发现，当用一种CD47阻断剂处理肺脏内皮细胞时，它们数月都处于健康状态，并维持了生长和功能。

之后，Roberts博士的研究小组不断开展CD47阻断实验，专注于确定控制细胞生长的潜在分子机制。

他们发现，不同于来自对照小鼠的内皮细胞，来自CD47缺陷小鼠的内皮细胞可在培养皿中轻易地增殖并旺盛生长。主要作者Sukhbir Kaur博士发现，这是由于对iPS细胞形成至关重要的四个基因表达升高所致。当将缺失CD47的细胞放置到一种成分确定的培养基中之时，这些细胞自发地形成了具有iPS细胞特征的细胞团。随后通过将各种生长因子导入到培养基中，这些细胞定向变成了其他组织类型细胞。尽管生长旺盛，当注入到小鼠体内时它们并没有形成肿瘤，这是使用现有iPS细胞时存在的一个主要不利之处。

Roberts 博士说：“用这种新程序制备的干细胞，用于患者应该会更加的安全。此外，该技术还为通过注入一种药物刺激患者生成更多的自身干细胞，从而治疗各种疾病开辟了机会。”

Isenberg说：“这些实验表明，我们能够选用原代人类细胞或其他哺乳动物细胞，甚至是一种成熟的成体细胞，通过靶向CD47来开启它的多能性。我们可以获得脑细胞、干细胞、肌细胞和更多其他的细胞。就眼前来说，它们将推动在实验室解答各种研究问题。

在未来，阻断CD47有可能使得生成大量的健康细胞满足治疗用途变为可能，从而取代传统的骨髓移植和复杂的组织和器官生物工程。

“这些令人兴奋的研究发现，为利用CD47阻断疗法提高移植器官、基质移植物或其他应用中干细胞的摄取和存活提供了理论基础，”匹兹堡大学医学院肺、过敏和危重症医学部主任及教授Mark Gladwin说。