2006年日本京都大学的山中伸弥博士将4种基因转入小鼠的皮肤纤维细胞，诱导其转化为具有胚胎干细胞样特性的诱导多能干细胞（iPS），为世界上干细胞及再生医学研究开启了新的篇章。iPS技术绕开了胚胎干细胞研究面临的伦理和法律等障碍，因此在医疗领域的应用前景非常广阔。但是iPS细胞的应用由于其潜在致癌性和效率低，不利其未来的
临床应用，科学家们要想借助干细胞疗法治疗疾病仍然需要更多的努力。
去年来自哈佛医学院，波士顿儿童医院等处的研究人员创建了一种新的技术途径，利用mRNA替代DNA，生产重新编码细胞所需的四种蛋白质。把普通的人体皮肤细胞经过一系列实验快速地诱导转变成iPS细胞，从而消除因注射病毒和致癌基因造成的风险，而且这一技术的效率大约是其他传统方式的100倍。这一成果具有里程碑式的意义，因此入选了2010年Science十大科学突破。
近日来自日本大阪大学医学研究所、九州大学、日本国立放射学研究所的研究人员再度利用这一技术途径，成功地将miRNA导入小鼠及人类脂肪基质细胞（adipose stromal cells ，mASCs）快速诱导其转变为iPS细胞，从而消除了注射病毒和致癌基因造成的风险。这一研究成果在线发表在5月26日《细胞干细胞》（Cell stem cell）杂志上。
为了筛选到具有重编程活性的候选miRNAs，研究人员首先针对小鼠胚胎干细胞（ESCs），诱导多能干细胞（iPSCs）及小鼠成体mASCs中的miRNAs进行了表达图谱分析。发现相对于mASCs，mir-200c, mir-302 s及 mir-369 s 三个家族 miRNAs在小鼠ESCs和iPSCs呈高水平表达。随后研究人员将这三种miRNAs导入到小鼠mASCs中，研究结果表明仅需mir-200c, mir-302 s及 mir-369 s即可改变小鼠脂肪基质细胞的原有程序将其转变为iPS细胞（mi-iPSCs）。这些mi-iPSCs能够表达未分化ESCs的特征性基因。传代培养20天后，贴壁生长的细胞（post-mi-iPSCs）开始显示形态学改变，并表达向3个胚层分化的特征性基因。在进一步的动物实验中，研究人员将小鼠mi-iPSCs移植至
糖尿病/免疫缺陷模型小鼠中，12天后小鼠移植部位有畸胎瘤形成，组织学分析证实这些畸胎瘤中包含了向3个胚层分化的组织。当研究人员将相同的一组miRNAs导入到人类脂肪基质细胞及皮肤纤维细胞中，再度证实这些miRNAs能够诱导人类成体细胞回复到多能干细胞状态。
除此之外，来自美国宾夕法尼亚大学医学院的科学家们利用miRNA介导的新技术成功地提高了体细胞的重编程效率，促使10万个人类成体细胞生成了大约1万多个诱导多能干细胞。此外他们证明生成的iPS细胞能够分化生成小鼠的大部分组织，包括生殖细胞、卵子和精子。相关研究成果以特写文章（Featured Article）发布在近期的《Cell Stem Cell》杂志上。
（生物通：何嫱）
作者：
2011-5-30