第15章,ips细胞和海拉细胞小谈,壬寅年6月18

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突然发现，平静无事的一天是多么美好。

继续学习——浅谈一下ips细胞。

ips细胞即诱导性多能干细胞（inducedpluripotentstemcells，iPScells），是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程（下述）为多能性干细胞。

（分化的细胞在特定条件下被逆转后，恢复到全能性状态，或者形成胚胎干细胞系，或者进一步发育成新个体的过程即为细胞重编程）

2006年日本京都大学在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。

他们把Oct3/4，Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子基因克隆入病毒载体，然后引入小鼠成纤维细胞，发现可诱导其发生转化，产生ips细胞。

ips细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。

高中的生物学知识让我们知道，分化是基因选择性表达的结果，并没有改变遗传物质，而重编程在某种意义上就是分化的一个逆转。

与经典的胚胎干细胞技术和体细胞核移植技术不同，诱导性多能干细胞技术不使用胚胎细胞或卵细胞，因此没有伦理学问题。(这个问题的最后我们会讲到海拉细胞）

此外，利用诱导性多能干细胞技术可以用病人自己的体细胞制备专有的干细胞，从而大大降低了免疫排斥反应发生的可能性。

诱导性多能干细胞的岀现，在干细胞、表观遗传学以及生物医学等研究领域都引起了强烈的反响，使人们对多能性的调控机制有了突破性的新认识，进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离。

ips细胞建立的过程主要包括：

（1）分离和培养宿主细胞；

（2）通过病毒介导或者其他的方式将若干多个多能性相关的基因导入宿主细胞；

（3）将病毒感染后的细胞种植于饲养层细胞上，并于ES细胞专用培养体系中培养，同时在培养中根据需要加入相应的小分子物质以促进重编程；

（4）出现ES样克隆后进行ips细胞的鉴定（细胞形态、表观遗传学、体外分化潜能等方面）

ips细胞的出现，在干细胞研究领域、表观遗传学研究领域以及生物医学研究领域都引起了强烈的反响，这不仅是因为它在基础研究方面的重要性，更是因为它为人们带来的光明的应用前景。

在基础研究方面，它的出现，已经让人们对多能性的调控机制有了突破性的新认识。细胞重编程是一个复杂的过程，除了受细胞内因子调控外，还受到细胞外信号通路的调控。对于Oct4、Sox2和Nanog等维持干细胞自我新能力的转录因子的研究正在逐渐地展开；利用ips细胞作为实验模型，只操纵几个因子的表达，这更会大大加速对多能性调控机理的深入研究。

在实际应用方面，ips细胞的获得方法相对简单和稳定，不需要使用卵细胞或者胚胎。这在技术上和伦理上都比其他方法更有优势，ips细胞的建立进一步拉近了干细胞和临床疾病治疗的距离，ips细胞在细胞替代性治疗以及发病机理的研究、新药筛选方面具有巨大的潜在价值。

此外，ips细胞在神经系统疾病、心血管疾病等方面的作用也日益呈现，

ips细胞在体外已成功地被分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等。在临床疾病治疗中具有巨大应用价值。

由于ips细胞自身的安全性问题，到2012为止，ips细胞还无法应用于临床治疗，要得到安全实用的有临床应用价值的治疗型ips细胞，必须避免使用整合性病毒以及有致癌性的外源基因。

根据ips细胞在短时间内取得的一系列突破，可以预见，ips细胞必将解决人类面临的各种疾患。

但是在目前的发展中还面临许多急待突破瓶颈和需要深入研究的领域：

（1）研究ips细胞自我复制、增殖和分化等的调控机制及iPS细胞体外定向诱导分化机制；

（2）充分评价ips细胞临床应用的安全性；

（3）建立无遗传修饰的ips细胞制备方法（如仅利用蛋白或小分子化合物即将人的细胞重编程为ips细胞）。

不过关于ips细胞的安全性，还是有待商榷的，其中争议很多，但大多没什么结论。

不过ips细胞的培养和应用思路还是值得学习的。

至于海拉细胞，大家或多或少都有所耳闻，简而言之：

海拉细胞系是源自一位美国黑人妇女海瑞塔?拉克斯（HenriettaLacks）的宫颈癌细胞的细胞系。-

一位外科医生从她的肿瘤上取下组织样本，并在实验室中进行培养，仍被不间断的培养。

不同于其他一般的人类细胞，此细胞株不会衰老致死，并可以无限分裂下去。此细胞系跟其他癌细胞系相比，增殖异常迅速。

有统计说，海拉细胞已经繁殖了5000多吨，不过不可否认，海拉细胞的确为人类医疗卫生健康事业的发展做出了巨大的贡献。

当然，还有一个故事值得思考。

一个叫切斯特·索瑟姆的医生，他就在没有告知病人的情况下，给病人注射了海拉细胞。

这些被实验的人包括来治病的患者，监狱的犯人——要注意，这种实验，有巨大的隐患。

索瑟姆医生先后给600多人注射了海拉细胞，但是索瑟姆医生手下的三名医生拒绝这样的行为，他们认为这是不人道的，并且将这一事件公布出来。

但是由于缺乏相关的法律，索瑟姆医生仅仅是吊销了执照，但是是暂缓执行。

最离谱的是——索瑟姆医生还当选了美国癌症研究协会的主席。

这些事情引发了长久的讨论，并推动了相应规定的完善。

但是，我不禁思考，我们是否应该有一套更加完善的体系去保障我们维护自身身体健康的权利呢？

也许不久的将来可能会有令人满意的答卷吧。

他朝相见，使若千秋万岁！

终笔于壬寅年六月十八。