胚胎干细胞过时了？

　　1996年，英国爱丁堡大学的生物学家伊恩·威尔穆特(Ian Wilmut)培育出了世界第一只克隆羊多利，他因此被称为“克隆羊之父”。然而，2007年11月，他突然宣布退出“克隆游戏”。威尔穆特的这次退出显得有些无奈——他和同事都未能将人类成体细胞转变为珍贵的胚胎干细胞。出乎人意料的是，在他宣布放弃克隆几天之后，一项震惊世界的科研成果就公开发表了：一个研究团队直接将人类皮肤细胞转化成了与胚胎干细胞类似的细胞。但威尔穆特仍然告诉记者，克隆技术已经过时。
　　原则上，如果上述转化产物——诱导多能干细胞(induced pluripotentstem cells，iPS)具有良好的分化潜能，而且没有明显缺点，它们将迅速成为干细胞来源，可用于建立疾病模型、检测药物疗效、设计治疗方案(比如诱导这类细胞分化为与病人免疫系统相匹配的细胞)。美国加利福尼亚大学旧金山分校再生医学研究所的负责人、生物学家阿诺德·克里格斯坦(Arnold Kriegstein)说：“现在，一切都变得易于掌控。无须使用人类卵细胞就能得到胚胎干细胞，这让我看到了非常诱人的研究前景。”
　　多利羊的诞生，证明细胞的再程序化(即回到干细胞状态)是可能的，问题在于如何实现。2005年，《科学》杂志上的一篇文章报道，与胚胎干细胞融合后，人类成体细胞将回到胚胎状态。这一现象暗示，在该过程中发挥关键作用的，可能是某些基凶产物。一年后，日本京都大学干细胞生物学家山中伸弥(Shinya Yamanaka)领导的研究小组发表文章指出，利用逆转录病毒，将4种强力调节基因(Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4)插入细胞的DNA，就能让小鼠皮肤中的成纤维细胞再程序化。这4个基因编码的蛋白叫做转录因子，它们能一次激活多个其他基因。转化后的细胞通过了“多能性”试验：被注入小鼠胚胎后，它们还可以继续发育为胚胎的三个基本组织层。
　　2007年，美国麻省理工学院怀特黑德研究所的鲁道夫·耶尼施(Rudolf Jaenisch)和哈佛大学干细胞研究所的康拉德·霍赫德林格(Konrad Hochedlinger)，发表了更加翔实的试验数据，证明了山中伸弥的正确性。几个月后，山中伸弥与美国威斯康星大学麦迪逊分校的詹姆斯·汤姆森(James Thomson，曾在1998年首次从人类胚胎中提取出干细胞)分别在《科学》上发表文章，宣布将成体细胞的转化技术应用到了人类成纤维细胞(human fibroblasts)上。汤姆森说：“我原以为需要20年才能解决这个问题，现在看来，研究进展比预期快。”
　　值得注意的是，汤姆森和同事在转化细胞的过程中，并未使用c-Myc基因，因为它会引发癌症，尽管他们的试验对象只是新生儿和胎儿的细胞，而不是成年人的细胞。后来，山中伸弥和合作者在《自然·生物技术》(Nature Biotechnology)上发表文章，声称他们也在未使用c-Myc基因的情况下，成功转化了成年人类和小鼠的成纤维细胞。在山中伸弥的研究中，26只由iPS细胞培育出的小鼠经过100天的实验后，没有一只死于癌症，而携带c-Myc基因的37只小鼠有6只死于癌症。
　　为了改进这项技术，科学家需要替换基因载体——逆转录病毒。因为逆转录病毒会随机地把自己携带的DNA插入基因组，这样可能干扰关键基因的功能。iPS研究最迫切的目标是，寻找一种小分子，用于代替需要用病毒转运的基因。
　　不管多能干细胞来源于何处，用它们治疗疾病都还是一个陌生的领域。不过，科学家已经开始了这方面的尝试。2007年12月初，怀特黑德研究所的科学家将iPS细胞(已去除c-Myc基因)注入患有镰刀形红细胞贫血症的小鼠体内后，它们血液部分恢复正常——这也是成体细胞再程序化的一个证据。
　　汤姆森等研究干细胞技术的科学家强调，胚胎干细胞依然是无可替代的研究工具，也是用于证明iPS细胞没有应用局限性的关键“人物”。汤姆森指出，再程序化细胞“可能在临床应用上和胚胎干细胞有所不同。不再需要胚胎干细胞也许会成为事实，但现在说这个还为时过早。”