本 科 生 论 文
题目 Ips细胞研究与反思
姓名与学号 凌丹华 3100102437
指导教师 吴敏
年级与专业 医学1009
所在学院 蓝田
Ips
细胞研究与反思
（凌丹华 医学试验班类 3100102437）
摘要：本文简要说明了诱导干细胞的发现思路，它现阶段的应用前景，以及它的研究过程中存在的难题，从而，作者抒发了个人的理解，加杂了自己的认识。最后，写出了自己对于诱导干细胞这一研究的看法，担忧。 关键词 诱导干细胞 逆编程 疾病治疗 人体中有各种类型的细胞，其中属干细胞全能性最强，它是人体中各种组织细胞的来源，其显著的特征是既有自我更新和不断增殖的能力，又有多方向分化的潜能，它可分为成体干细胞和胚胎干细胞，对人体具有重大意义。但是其来源有限，且多具有伦理道德的争执，人们对它的研究往往受到巨大阻碍。
一．诱导干细胞的发现
正常情况下，细胞的分化是一个连续的不可逆的过程，它为组织器官的修补复原提供了物质基础，也就意味着它会丧失全能性，然而，分化的细胞在特定的条件下却可以可以被逆转后恢复到全能性状态或者形成胚胎干细胞或者进一步发育成一个新的个体，这个过程被称之为重编程或去分化。自然条件下重编程发生在受精后，高度分化的生殖细胞核被卵母细胞质重编程为全能的合子细胞核。体细胞重编程为多能干细胞主要通过两种手段，一种是将体细胞移植入去核卵母细胞；另一种是将体细胞与ES细胞融合，这说明卵母细胞质和ES细胞中某些因子能赋予体细胞核多能性。那么是不是意味着只要挑选一些特定因子转入体细胞就能将其转变为多能干细胞? 2006年，Takahashi等科学家通过巧妙的实验设计，从24个候选基因中筛选出4个与胚胎干细胞多能性更为密切相关的基因群，Sox2，c—Myc和K／f4，并将它们导入到小鼠胚胎成纤维细胞和鼠尾成纤维细胞，成功地将其逆编程为具有胚胎干细胞多能性的细胞一诱导多能干细胞，这种方法相对简单，且摆脱了材料来源和伦理学的诸多，从此拉开了细胞全能性潜能研究的热潮。
二．诱导性多能干细胞的应用
诱导多能干细胞技术的发现，引起了生命科学领域的一大轰动。应用范围十分广阔，尤其是在医学领域。 1．遗传病治疗
Hanna et al 近期已经进行了iPS 细胞应用基础研究的首次尝试, 利用人类镰状细胞性贫血的小鼠动物模型, 取其尾尖部皮肤的成纤维细胞,通过导入Oct4尧Sox2尧Klf4 及c-Myc 基因, 获得自体iPS 细胞进一步采用基因特异性打靶技术对人类镰状血红蛋白等位基因进行纠正后, 将体外培养的自体iPS 细胞诱导为造血干细胞, 移植后可治疗动物模型的镰状细胞性贫血遥此外,人类iPS 细胞目前可能用于制备疾病的新模型以研究发病机制,还可能用于药物研发中以鉴定药物治疗反应[1]。 2．研究发病机制
这一技术，可以从患者身上的细胞制造长期生存的细胞系，甚至是神经细胞和神经胶质。这为科学家们研究疾病的分子基础提供了新工具，这些细胞也许还将对候选药物的筛选有所帮助遥最终袁这些技术也许可以让科学家们在培养皿中修正基因缺陷袁然后用修复了的自
身细胞为患者治疗[2]。
3．用患者自身细胞治疗疾病
美国研究人员用小鼠做实验把成熟的胰腺细胞又称外分泌细胞再编程为胰岛细胞，这种被I 型糖尿病破坏的细胞在胰腺中产生胰岛素，该研究小组把三种病毒的混合剂注入成年鼠的胰腺内，这三种病毒主要感染外分泌细胞，每个病毒携带有一种已知在细胞发育过程中起作用的基因，几天内小鼠体内形成了能制造胰岛素的细胞，这种细胞的外表和作用可与真的细胞媲美。
这项技术震惊了每一个人，也令世界的科学家惊喜。在正常机体体中分化了的细胞几乎从来不改变发展方向，肺细胞不会变成肌细胞。但是它对细胞直接再编程，对治疗某些疾病来说也许比采用多能干细胞更简单，更安全。这项技术也许能使科学家们加快在实验室培养所需细胞类型，用确定的因子把培养的一种细胞变成另一种细胞，用于治疗疾病。 三．安全性问题
最初的再编程方法靠病毒把再编程基因插入受感染细胞的基因组，从而永久地改变其DNA。科学家们对这种方法比较担心，原因有几个：插入的基因可能会打断体细胞正常的基因，例如，防癌基因袁导致细胞容易形成肿瘤，尽管插入的基因似乎在再编程结束后自动关闭，让细胞自身的基因接管。科学家们仍然担心插入的基因会再激活或者对细胞产生其它微妙的影响[3,4]。
尽管科学家们尝试了各种方法来避免这个问题，但是效率都不高。而且，所有的方法也没有被应用与人体细胞，因为人体细胞的逆编程难度更加巨大，与小鼠细胞相比是天文工程。
四．技术成熟问题
现阶段iPS还不能完全取代传统干细胞研究，传统的胚胎干细胞仍然是人们理解、分析iPS以及研究其疗效的黄金标准。iPS细胞短时间内实现从小鼠到人类的突破，说明细胞重编程受物种的影响大大低于克隆的个体重编程，但是iPS细胞至今未获得存活的纯种后代，说明重编程程度仍然受，或许还缺乏一种或几种必要的诱导物。iPS研究的进展标志着人类已经可以倒转细胞分化的“时间之钟”，如果进一步鉴定诱导重编程的确切物质，将越来越接近于彻底揭开生命循环的秘密。 五．个人对于诱导多能干细胞的看法
iPS细胞研究成果在干细胞研究领域中无疑是具有里程碑意义的突破，多种体细胞经过体外的培养和诱导均可转变成为具有多向分化潜能的干细胞，并且证明了几种已知的转录因子可以使已分化的体细胞逆转为未分化的状态，从而阐明了细胞的巨大可塑性．由于iPS细胞研究不再使用人类早期胚胎，故卵母细胞来源的难题得到了合理的解决，伦理学的争论将随之平息。自体iPS细胞来源的细胞移植给患者自身也将使免疫排斥反应的难题迎刃而解。 它带给我们的将是一种划时代改革，同时也将是一场难以预料的挑战。
从ips本身来说，它给予人们巨大的曙光，ips细胞它蕴含丰富的商业价值，它的潜力之巨大是所有人都难以预料的，如何才能充分的发现并利用该项技术为人类造福，如何更好地让它惠及所有平凡人，而不是被其他的国家抢先发现它的用途将之商业化，以至科技成为有钱人的附庸。众所周知，医学的科学不应该是商业化的科学，它的福祉就应该遍及所有人，这将是每个中国科学家的使命，每个虔诚与科研的人的使命。 从我国科学研究来说，我国对于科学研究从来没有放慢追逐的脚步，无论是早年细胞克隆，还是今天的ips细胞，中国始终坚持研究前沿科学，希望得到属于自己的成果，在科技上立于世界的前列。然而，中国的研究终究是半路研究，任何重大成果始终无法实现完全的。我们缺乏灵感，我们没有发现的眼睛，对于先进科技，我们只能紧追其后却不能一马当先，好像外国的月亮总是比中国圆，国外科学家的研究总是被我们中国科学家追捧，很少看到相
反的情况。更为让人忧心的是，我们的科学是理论的科学，不是实际的科学，我们只会纸上谈兵。小到小小的科研工具，大到航空航天的火箭零件，多是外国生产，即便有了自主研发的意识，但却不支持了，我无法解释这是历史问题还是科技问题，或者是我们根本不适合现在追随如ips细胞这样的先进科技。我们确实在ips细胞研究中得到了十分巨大的成果，中国科学家用ips细胞克隆除了第一只小鼠，证明了ips细胞的全能性。这一成果令我们骄傲，但细想之下，我们还可以走多远，我们中国的科学家在研究小鼠克隆的同时得到了多少可以应用于实际的成果？我们发布了我们的科技，于是外国的科学家研制出了真正益于全人类的成果，我们潜心于科学研究但终究没有与实际相结合，做出来的终究是一张白纸，那么，我们的科学家就再次与诺奖无缘了。
参考文献：
1. 《体细胞重编程为诱导多能干细胞的研究》 房波 宋后燕 复旦大学分子医学教育部重点实验室，上海200032
2. 《体细胞诱导为多能干细胞的最新进展》 周一叶，曾凡一 上海交通人学医学院儿童医
院医学遗传研究所。上海200040
3. 《诱导性多潜能干细胞的研究进展和应用前景》刘国强，洪天配
4．《诱导性多能干细胞渊iPS冤的应用和研究进展》 吴双张飞云 （首都师范大学生命科学学院，北京100048）
