8月13日,，國際權(quán)威雜志《人類分子遺傳學(xué)雜志（Human Molecular
Genetics）》在線發(fā)表了中科院上海生命科學(xué)院/上海交大醫(yī)學(xué)院健康科學(xué)研究所研究員金穎教授帶領(lǐng)的干細(xì)胞研究組與附屬新華醫(yī)院陳方教授合作的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞研究最新進(jìn)展,。該項研究第一次在孕婦產(chǎn)前診斷的羊水細(xì)胞中高效快速建立了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,，重編程所發(fā)生所需要的時間（6天）為人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞相關(guān)報道最短,，減少了在這個過程中細(xì)胞發(fā)生變異的可能,。也為重編程的機(jī)制研究以及基于新型技術(shù)探討重編程的研究提供了理想的細(xì)胞來源,。
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells,，iPS
cells）是利用病毒載體將四個轉(zhuǎn)錄因子（Oct4, Sox2, Klf4 and
c-Myc）的組合轉(zhuǎn)入分化的體細(xì)胞中，使其重編程為類似胚胎干細(xì)胞的一種細(xì)胞類型,。iPS細(xì)胞同樣具有自我更新和分化的全能性,，從日本科學(xué)家Shinya
Yamanaka于2006年第一次發(fā)現(xiàn)這一技術(shù)到現(xiàn)在，科學(xué)家已經(jīng)成功從小鼠,，大鼠,，獼猴，豬和人的體細(xì)胞中誘導(dǎo)并獲得iPS細(xì)胞,，而且誘導(dǎo)技術(shù)也產(chǎn)生了巨大的革新,，減少外源轉(zhuǎn)錄因子，使用非整合病毒,，質(zhì)粒法等等都能夠產(chǎn)生iPS細(xì)胞,，最近，有報道稱利用純蛋白的方法也可以獲得iPS細(xì)胞,。iPS技術(shù)具有巨大的潛在應(yīng)用價值,，利用iPS技術(shù)能夠獲得病人或者疾病特異的多能性干細(xì)胞，這樣可以避免移植過程中的免疫排斥問題,，也繞開了人類胚胎干細(xì)胞研究所帶來的倫理問題,。此外，掌握疾病特異性iPS細(xì)胞向相應(yīng)疾病中的功能細(xì)胞定向誘導(dǎo)的技術(shù)方法,，以此作為模型研究這些疾病的發(fā)病機(jī)制,，利用以上疾病模型，對現(xiàn)有藥物做出個體化的評估,，并發(fā)現(xiàn)新的治療靶點和篩選新的藥物,，將為這些重大性疾病的基礎(chǔ)和臨床研究開辟新的研究方法和技術(shù)平臺。但是關(guān)于人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的研究還處于起步階段,，所采用的供體細(xì)胞還僅僅局限在人包皮成纖維細(xì)胞,，表皮細(xì)胞,，毛囊細(xì)胞等少數(shù)細(xì)胞類型，更為棘手的是,，這些細(xì)胞被重編程為iPS細(xì)胞所需要的時間比較長（16-35天）,，效率很低，這大大增加了在這個過程中細(xì)胞的變異風(fēng)險,。因此如何找到一種理想的人類體細(xì)胞來源是所有科學(xué)家都重點關(guān)注的問題。
金穎教授帶領(lǐng)的干細(xì)胞研究組與新華醫(yī)院陳方教授的合作研究中,，從孕婦產(chǎn)前診斷的羊水細(xì)胞中高效快速地建立了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞,。博士生李春亮等在金穎教授指導(dǎo)下發(fā)現(xiàn)羊水細(xì)胞中一部分特殊類群（即高表達(dá)NESTIN,
VIMENTIN and GATA4,不表達(dá)OCT4, SOX2, NANOG and
TRA-1-60）在病毒介導(dǎo)的四因子誘導(dǎo)下，感染后第二天發(fā)生形態(tài)上的劇烈變化,，第四天出現(xiàn)人胚胎干細(xì)胞類似形態(tài)的克隆,，第六天可以機(jī)械法挑選后進(jìn)行建系。經(jīng)過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),，AKP陽性的未分化克隆形成率最高可達(dá)到1.525%,，有趣的是當(dāng)減少因子C-MYC后，三因子同樣可以在第四天誘導(dǎo)出iPS克隆,，只是AKP陽性的未分化克隆形成率稍有降低,，從三個獨立的病人樣本中，均能夠穩(wěn)定高效的誘導(dǎo)出iPS細(xì)胞,，提示這群細(xì)胞高效發(fā)生重編程具有普遍性,。對建立的八株人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞能夠長期在體外穩(wěn)定傳代并保持46XX核型,，維持自我更新,，蛋白和mRNA水平高表達(dá)全能性的標(biāo)志基因，如OCT4,
NANOG, SOX2, SSEA4,
TRA-1-60等,，AKP染色呈強(qiáng)陽性,，甲基化PCR聯(lián)合測序法對OCT4的啟動子進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，在未分化的iPS細(xì)胞和陽性對照人胚胎干細(xì)胞中,，OCT4的啟動子呈現(xiàn)低甲基化,，而在供體羊水細(xì)胞和陰性對照人包皮成纖維細(xì)胞中則呈現(xiàn)高度甲基化。STR分析結(jié)果證明這些誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的確來自于對應(yīng)供體的羊水細(xì)胞,，有趣的是,，全基因組表達(dá)譜掃描結(jié)果提示，研究人員所得到的羊水細(xì)胞在表達(dá)譜相關(guān)性上和人胚胎干細(xì)胞非常相似,，correlation
coefficient達(dá)到0.8866,提示我們這可能是它高效被重編程的原因之一,。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的主要應(yīng)用是分化和細(xì)胞移植，研究人員嘗試了體外和體內(nèi)的分化實驗,，在懸浮類胚體和實驗中,，我們能得到典型的中,、外、內(nèi)胚層形態(tài)細(xì)胞,，RT-PCR檢測到了各個胚層標(biāo)志物的表達(dá),，定向誘導(dǎo)向神經(jīng)外胚層的分化中，誘導(dǎo)35天后,，研究人員得到了高純度的神經(jīng)前體細(xì)胞,。在體內(nèi)畸胎瘤實驗中，注射未分化的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞到免疫缺陷小鼠三個月以后能夠得到良性的畸胎瘤,，切片分析能找到形態(tài)典型的肌肉,，腸管，神經(jīng)上皮,，軟骨,，肺上皮等三胚層來源組織或者細(xì)胞，而對照細(xì)胞即起始羊水細(xì)胞注射的各組均未發(fā)現(xiàn)畸胎瘤,。
