干細(xì)胞變得非常簡(jiǎn)單成為整個(gè)領(lǐng)域的秘訣

干細(xì)胞研究是在上世紀(jì)90年代后期開(kāi)始熱起來(lái)的。自上世紀(jì)80年代中期以來(lái)，發(fā)育生物學(xué)家一直都在實(shí)驗(yàn)室使用人類(lèi)胚胎癌（EC）細(xì)胞，但是對(duì)小鼠胚胎干細(xì)胞（ESCs）和胚胎*殖細(xì)胞的研究，已經(jīng)讓研究人員看到了希望：他們能夠制備來(lái)自人類(lèi)的多能干細(xì)胞，而不會(huì)有EC細(xì)胞的異常基因組。在新的千年之前，一些研究人員正*地朝著這個(gè)目標(biāo)努力。

在1981年，多能干細(xì)胞是從小鼠胚胎中分離的，新的細(xì)胞系帶來(lái)了兩大進(jìn)展：培育大量的細(xì)胞用于研究轉(zhuǎn)基因小鼠的發(fā)育和制備。小鼠胚胎干細(xì)胞改變了整個(gè)哺乳動(dòng)物遺傳學(xué)。如果我們能從培養(yǎng)物中取出一個(gè)細(xì)胞，用遺傳學(xué)手段操縱它——改變它，敲除基因，添加基因，做任何你想做的事，并把它放回胚胎，孕育出小鼠，那么真的是革命性的。

在接下來(lái)的17年里，生物學(xué)家們開(kāi)發(fā)了各種程序和培養(yǎng)條件，從小鼠胚胎干細(xì)胞衍生出多個(gè)不同的細(xì)胞類(lèi)型，包括造血細(xì)胞、肌肉細(xì)胞、神經(jīng)元，但研究人員一直想在人類(lèi)細(xì)胞中重復(fù)這個(gè)壯舉。在1998年，從人類(lèi)胚胎和胎兒組織中分離出了多能干細(xì)胞，然而，干細(xì)胞研究進(jìn)入了一個(gè)領(lǐng)域：人類(lèi)細(xì)胞療法似乎唾手可得。

與此同時(shí)，研究人員們將一個(gè)乳*細(xì)胞的細(xì)胞核，插入一個(gè)綿羊的卵細(xì)胞，從而有了克隆羊多莉的誕生，表明哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞所含的因子，可能*重編程一個(gè)*分化的細(xì)胞的DNA。后來(lái)，細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)表明，人類(lèi)胚胎干細(xì)胞也含有重編程因子，可以使體細(xì)胞基因組恢復(fù)到多能的胚胎狀態(tài)。研究人員預(yù)計(jì)，一旦得以確定，這些重編程因子就可以將任何分化細(xì)胞轉(zhuǎn)換成胚胎干細(xì)胞樣的狀態(tài)，并能夠回避使用人類(lèi)胚胎進(jìn)行研究的大多數(shù)爭(zhēng)。

實(shí)驗(yàn)室大部分成員的任務(wù)是，發(fā)現(xiàn)這些因子，作為其主要課題的一個(gè)小項(xiàng)目。很顯然，這將是一個(gè)非常重要的發(fā)現(xiàn)，但是同樣清楚的是，它可能并不起作用。但是，日本京都大學(xué)的干細(xì)胞生物學(xué)家山中伸彌，卻比研究團(tuán)隊(duì)搶先了一步。在2006年，山中伸彌和他的同事描述了四個(gè)轉(zhuǎn)錄因子——Oct4、Sox2、c-Myc和Klf4，當(dāng)他們用一個(gè)逆轉(zhuǎn)錄病毒將這些基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞的基因組時(shí)，可將小鼠成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)換到多能狀態(tài)。結(jié)果被稱(chēng)為誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞。

研究小組已經(jīng)有了基因用于四個(gè)因子的克隆，并立即開(kāi)始跟蹤。從字面上看，把這些東西放在一起，并重復(fù)山中伸彌發(fā)表的實(shí)驗(yàn)，只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題。隨后，山中伸彌發(fā)表的實(shí)驗(yàn)也在其他研究起作用，并快速地人類(lèi)成纖維細(xì)胞生成。