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下載安裝Flash播放器中國科學院動物研究所李晴和周琪研究員在《2010科學發(fā)展報告》上發(fā)表了題為“iPS細胞研究進展及展望”的文章,對這一生命科學的新興熱點領域的近期發(fā)展作了較為詳細的介紹,并對未來研究趨勢和應用前景進行了展望。
文章首先對誘導多能干細胞(iPS細胞)近年來的研究趨勢和進展作了簡要回顧。自從2006年發(fā)明iPS技術以來,該領域的研究重點主要集中在獲得不同來源的iPS細胞、改進iPS細胞誘導方法、提高iPS技術效率和研究iPS細胞的發(fā)育潛能方面。
文章隨后重點介紹了2009年在該領域的研究進展。這一年,iPS研究在細胞發(fā)育潛能及對誘導方法的改進方面取得了重要突破,其進展可分為以下四個方面:
(1)iPS細胞全能性的證明。2009年,中國科研人員成功培育出了世界上第一批完全來源于iPS細胞的健康且具有繁殖力的小鼠。該研究表明,iPS細胞具有通過四倍體補償技術發(fā)育成個體的能力。這一重大成果為iPS技術在治療性克隆及再生醫(yī)學領域的應用奠定了基礎;
(2)iPS誘導效率的提高。2009年,小分子化合物促進iPS細胞形成的研究取得了重大進展,先后發(fā)現(xiàn)了多種顯著提高iPS誘導效率的方法,有助于突破iPS技術實際應用中遇到的一大瓶頸;
(3)iPS誘導方法的改進。由于引入了外源基因,采用病毒轉染體系的“一步法誘導iPS”在研究和應用中具有重大的安全隱患,必須對其加以改進。2009年,研究人員先后發(fā)明了數(shù)種利用非整合載體或可清除載體系統(tǒng)來誘導iPS細胞的方法,保證了iPS細胞的安全性,但仍面臨轉化效率較低的瓶頸問題。直接利用體細胞重編程相關蛋白誘導重編程可以更好的避免iPS細胞的安全性問題,該技術領域在2009年也取得了一定進展。
(4)iPS技術在其他物種中的嘗試。目前iPS進展主要集中于小鼠和人,但包括大鼠、豬和猴在內的iPS細胞也已成功獲得,但研究相對較少。
文章進一步分析了iPS研究的三大發(fā)展方向:(1)對iPS細胞有效性和安全性的研究;(2)iPS技術由轉染性向非轉染性轉化;(3)iPS相關技術在細胞跨胚層轉分化中的重要應用。
文章繼而展望了iPS技術的產業(yè)及應用前景,主要包括三個方面:
(1)在疾病模型中的應用。由于iPS細胞具有無限傳代能力和強大的分化潛能,研究人員能夠借助建立病人特異性的iPS細胞系獲得相應疾病的細胞研究模型,進行疾病機制研究和相關療法與藥物的開發(fā);
(2)在再生醫(yī)學領域的應用。傳統(tǒng)的器官移植法易產生排斥反應,且資源十分有限。隨著iPS研究的發(fā)展,直接利用患者體細胞進行誘導獲得具有發(fā)育和分化能力的多能性細胞,通過基因修飾改變疾病致病基因,再將這些工程細胞作為組織器官修復與移植的細胞來源,將在此領域產生深遠影響;
(3)相關政策、法規(guī)、管理制度的完善。在肯定成果與進步的同時,作者也在文末指出了我國在干細胞研究中存在的主要問題,包括:基礎研究相對薄弱、在研究技術和方法方面相對滯后、基礎研究向臨床應用轉化困難等。(摘自中國科學院“科學發(fā)展報告”課題組撰寫的《2010科學發(fā)展報告》)