生命之旅可以“往返跑”

　　昨天，瑞典斯德哥尔摩传来消息：英国科学家约翰·B·戈登与日本科学家山中伸弥分享今年的诺贝尔生理学或医学奖，获奖理由是他们发现和证明了，“成熟、特化的细胞能够被重编程为具有多种发育潜能的干细胞”。 

　　50年前，戈登首先观察到青蛙特化细胞的逆转现象，提出了“重编程”的概念；2006年，山中伸弥用实验证明，这种逆转只需4个转录因子参与，就能在小鼠身上实现。 

　　自那一刻起，生命科学的又一扇大门轰然打开，一些全新的可能展现在人类面前。 

细胞的“逆天之举” 

　　一个孩子将来可能成为医生、教师、工人……他有很多种发展的可能，但一个已经接受了大量专业训练的成年人，隔行如隔山，改行并非易事。 

　　细胞也一样。生命从受精卵开始，细胞不断分化，形成皮肤、神经、肌肉等各种特化的成熟细胞，在生命活动中行使不同职能。 

　　让皮肤细胞变回到胚胎细胞？这怎么可能！这违背了自然的生命发展法则，如同企图收回覆水、返老还童。然而，戈登在青蛙的细胞中发现了这一“逆天之举”。 

　　1962年，在一项后来被奉为经典的实验中，戈登用青蛙的一个成熟肠细胞的细胞核替换了卵细胞的细胞核。按常理，成熟体细胞的遗传物质只会产生特定的细胞；可是这个被改变了的卵细胞，竟然仍旧发育成了一个正常的蝌蚪！ 

　　由此，他提出“重编程”的概念，认为肯定是卵细胞中的一些“小家伙”对替换进去的细胞核动了手脚，使它重新回到了初始的、未分化的状态。 

　　但由于这件事发生在青蛙身上，并没有引起学术界震动，因为低等动物身上有太多奇特的现象，而当生命向高等生物进化，这些现象就消失了，更不要说人类。 

40多年后的证明 

　　在接受诺贝尔网站的电话采访时，戈登说，在有生之年等到山中伸弥，是自己的幸运。 

　　1962年，就在戈登提出“重编程”概念的那一年，山中伸弥在日本大阪出生。2006年，山中在美国《细胞》杂志发表一篇论文，报告他的课题组成功地把小鼠的成熟体细胞“逆转”成了干细胞——它们能够分化成各种细胞，比如肠细胞、神经细胞、皮肤细胞……这就是诱导多能干细胞iPS。而且，他找到了细胞中负责“重编程”的“小家伙”：简简单单，就4个转录因子。 

　　中科院上海生化细胞所常务副所长、中科院干细胞与再生医学战略先导专项项目负责人之一的景乃禾研究员告诉记者，山中的发现说明，戈登提出的“重编程”现象不仅仅存在于低等生物，同样存在于高等生物，同时山中更把“怎么发生的”清清楚楚地揭示了出来。这对于我们认识生命、认识人类的健康与疾病，带来了改天换地般的巨大冲击。 

　　生命之旅可以“往返跑”！景乃禾说，这一发现冲破了一道此前被认为不可逾越的障碍，打开了人类认识生命的一片新天地。 

　　因此这项研究成果一面世，山中伸弥立刻成了诺贝尔奖的热门候选人。“当初RNAi从发现到获得诺奖，用了8年，大家已经觉得很快了，”景乃禾说，“而iPS细胞只用了6年！” 

　　就在这短短6年中，科学家们从生命的“往返跑”中找到了许多灵感，开始指挥细胞沿着一些以前从来不敢想的路径去尝试。6年间，全球研究iPS细胞的实验室已多达上千个，光在中国就有不下100个实验室做着这个新领域的研究。 

　　山中伸弥在接受诺贝尔官网电话采访时说，与戈登一起获奖，他倍感荣耀。这是一场长达半个多世纪的科学长跑，他终于接住了那极具挑战性的一棒。 

大有前景的iPS细胞 

　　既然细胞能在成熟与未成熟之间“往返跑”，那人能够吗？显然，科学家现在还无法回答这个问题。因为iPS细胞还存在太多问题，比如它的行为就像癌细胞一般难以控制，它比天然干细胞的发育能力低下很多。 

　　“我个人相信，最终我们将弄清细胞工作的每一个细节。”戈登说。今年已经79岁的他，依旧每天很早就进实验室工作。 

　　同样，山中伸弥也相信，这些问题会随着整个领域研究的不断推进而得到解决。他最大的愿望，是将诱导多能干细胞用于临床、治疗疾患，“这是我终身的愿望！”他说。 

　　山中原先在大阪当整形医生，后来去美国做博士后时接触到胚胎干细胞，这改变了他的一生。当他在奈良接下一个小实验室时，他决定不与同行在胚胎干细胞上竞争，而要让别的细胞变成干细胞。 

　　他本来预计要花20-30年，可只用了10年就成功了。至今，山中伸弥和其他研究小组已把多种组织（包括肝、胃和大脑）的细胞，转变成了iPS细胞，并让iPS细胞分化成了皮肤、肌肉、胃肠道、软骨细胞，能分泌神经递质多巴胺的神经细胞以及可以同步搏动的心脏细胞。 

　　近年的研究显示，iPS细胞能够生成机体所有不同种类的细胞。这些发现为全球科学家提供了新工具，使得他们在医学的许多领域做出了非凡的创新，例如从罹患各种疾病的病人身上获取皮肤细胞，进行重编程，并在实验室做检测以确定它们与健康人体细胞的不同——这给理解疾病机制提供了无价的工具，为开发医学疗法提供了新的可能。 

　　中科院上海生科院/上海交大医学院健康科学研究所干细胞研究组组长金颖告诉记者，目前iPS细胞已经可以用来筛选药物、研究遗传性疾病；而且，由于它绕开了破坏人类胚胎的伦理障碍，iPS技术使干细胞研究得到了更快推进。