细胞重编程再生医学研究的革命性突破-生物化学与生物物理进展.PDFVIP

生物化学与生物物理进展 Progress in Biochemistry and Biop hys ics 2012, 39(11): 106 1~ 1065 胞重编程：再生医学研究的革命性突破 ———写在2012 年诺贝尔生理学或医学奖颁布之际 姝 田 勇* ( 中国科学院生物物理研究所，北京100101) DOI: 10.3724/SP.J.1206.2012.00543 1 2012 年诺贝尔生理学或医学奖 2 细胞重编程的研究历史 2012 年10 月8 日，瑞典皇家科学院诺贝尔奖 2 1 体细胞核移植的重编程 委员会宣布将2012 年度诺贝尔生理学或医学奖 1928 年，德国生物学家汉斯·斯佩曼(Hans (The Nobel Prize in Physiology or Medicine)授予英国 Spemann) 首次提出体细胞核移植的重编程理念(简 发育生物学家约翰·戈登(John Bertrand Gurdon)和 称动物克隆)，即通过人工手段将体细胞核移入去 京都大学物质- 细胞统合系统据点iPS 细胞研究 核的卵母细胞中，从而获得动物个体 1952 年， 心主任长山中伸弥(Shinya Yamanaka)，以表彰他们 美国科学家伯内格斯(Briggs R)和金(King TC)最早 “发现成熟体细胞可被重编程恢复多能性”，即体细 成功完成细胞核移植实验，首次将青蛙胚胎期细胞 胞重编程 约翰·戈登获奖的 典实验是基于成熟 的细胞核移入去核的蛙卵细胞 ，获得了存活的蝌 [3] 的核移植技术，他首先将爪蟾卵母细胞的细胞核取 蚪，证明胚胎期细胞可以被重编程 1958 年， 出，然后再注入一个成年爪蟾小肠细胞的细胞核， Gurdon 通过体细胞核移植技术获得了首例健康存 获得一个体细胞核移植胚胎 这个通过人工手段 活的爪蟾 这一里程碑式的发现获得了2012 年诺 重构的胚胎最终成功发育为一个健康存活的爪蟾 贝尔生理学或医学奖 1963 年，我国发育生物学 [1] 这项 典实验证明：处于高度分化状态的体细 先驱童第周先生在体细胞核移植领域也做出了重要 胞可以通过重编程手段发生逆转，回到早期胚胎的 贡献，首次完成了鲤鱼的核移植实验，成功获得了 未分化状态，且具有发育为整个成体动物个体的潜 健康的鲤鱼[4] 能 这一发现打破了当时科学界关于细胞命运不能 高等哺乳动物的体细胞是否能同低等动物一样 逆转的传统认识，是细胞重编程领域的里程碑 另 被重编程？1996 年 “多莉羊”的出世打破了这一 一位获奖者山中伸弥创造了诱导性多能干细胞 疑虑，高等哺乳动物的体细胞也可以被完全重编 [5] (induced pluripotent stem cell，iPSCs)这一项具有突 程 十几年来，在小鼠、大鼠、猪、牛等多达 10 破性的技术，即利用逆转录病毒载体将4 个可维持 多种哺乳动物 相继获得了克隆动物 体细胞核移 ES 细胞自我更新和多潜能性的转录因子，Oct4 、 植这项技术在基础理 研究中被广泛采用，但是该 Sox2 、Klf4 和c-Myc ，导入成体小鼠成纤维细胞， 技术技巧性极高很难推广，且成功率低下，又存在 诱导体细胞回归到一个类似于胚胎干细胞的、未分 伦理学问题，很难运用于人类疾病治疗 [2] 化、具有高度发育潜能的状态 iPS 技术使成人 体细胞转变为多能干细胞成为可能，是生命科学基 础研究和医学领域一项革命性的科学突破，它回避 * 通讯联系人. 了历时已久的伦理争议，必将在人类疾病研究和再 Tel: 0 10-64888