iPS十年：盤點上半年重編程最受關注的成果

　　十年之前山中伸彌等人為干細胞研究打開了一扇新的窗，十年之后，iPSC（誘導多能干細胞）經歷了技術改進與臨床應用的熱戀期，又經歷了欺詐背叛的起伏期，就像是陳奕迅的那首歌一樣，愈久彌香。雖然這一技術如今未及CRISPR那么火熱，但上半年依然取得了不少重要成果：

　　iPSC再生出完整皮膚系統

　　Bioengineering a 3D integumentary organ system from iPS cells using an in vivo transplantation model

　　日本科學家又獲得了一項iPSC臨床研究重要成果：他們利用重編程，成功培育出復雜的皮膚組織，其中包括完整的毛囊和皮脂腺。而且關鍵在于，研究人員將這些三維組織植入小鼠體內，發現這些三維組織能夠與其他的組織和器官如神經和肌肉纖維形成特有的連接系統。

　　皮膚好像說起來是一種簡單的組織，但實際上它分為表皮、真皮和皮下組織3層，包括毛囊、皮脂腺、汗腺等皮膚附屬器，是非常復雜的系統。日本理化學研究所的研究人員首先利用實驗鼠iPS細胞培養出名為“胚樣體”的細胞塊，再將多個　　這樣的細胞塊放進膠原蛋白中并移植到實驗鼠身上，形成了多種類的上皮組織。

　　這是首次完整再生出擁有復雜構造的皮膚系統。這一技術今后有望用于開發燒傷以及嚴重皮膚病的新療法。

　　從皮膚細胞再到心臟和大腦細胞

　　Conversion of human fibroblasts into functional cardiomyocytes by small molecules

　　這是由華人學者丁勝教授領導完成的一項新成果：利用一種組合性化學物成功將皮膚細胞轉化成為心臟細胞和大腦細胞。其意義在于研究人員將這些細胞被植入小鼠的心臟后，會在器官中發育成為看起來非常健康的心肌細胞。

　　研究人員采用了由9種化學物質構成的雞尾酒來改變人類皮膚細胞成為跳動的心臟細胞。通過反復實驗，他們發現最好的化學物質組合，一開始改變皮膚細胞進入了一種多能干細胞樣狀態，隨后在特定器官中它們可以轉變為許多不同類型的細胞。第二種化學物質和生長因子雞尾酒幫助將這些細胞轉變成為了心肌細胞。

　　“心力衰竭的最終治療目標是采用一種強大、可靠的方法為心臟生成新心肌細胞。重編程患者自身的細胞有可能為再生瀕死或病變心肌提供了一種最安全、最有效的方法。”知名學者丁勝Science，Cell Stem Cell發表細胞重編程重大突破

　　iPS移植恢復視力

　　Co-ordinated ocular development from human iPS cells and recovery of corneal function

　　中外學者開啟了失明和白內障治療的新紀元：利用誘導多能干細胞，他們不是植入了人工晶狀體，而是讓晶狀體再生！

　　以往的一些研究證實，可以在實驗室中用多能干細胞生成構成視網膜或角膜的一些特殊細胞類型，但這些研究無法描繪出整個眼睛發育的完整性。

　　最新研究利用人類的誘導多能干細胞生成了眼睛的多個細胞譜系，包括晶狀體、角膜和結膜。科學家們證實，可以培育角膜上皮細胞，并將之移植到實驗誘導失明的兔子眼睛上，手術修復眼睛的前部。

　　另外一項研究則是研發出了一種外科手術策略，可以激活體內自身的干細胞在先天白內障嬰幼兒的眼睛中再生出透明的功能性晶狀體。

　　iPS重編程這十年

　　A decade of transcription factor-mediated reprogramming to pluripotency

　　最后這篇是山中伸彌在iPS發現十年后寫的綜述，介紹了早期的細胞命運可塑性研究，還繪制了iPS重編程研究的時間軸。文章指出，雖然我們還不太了解轉錄因子介導的細胞重編程機制，但已經有不少研究團隊提出了自己的見解和iPS作用模型。此外，iPS重編程效率近年來也得到了顯著提升，使這一技術更適合再生醫學、疾病模擬和藥物研發方面的應用。

　　雖然iPSC未來還面臨著許多挑戰，但我們相信它的第二個十年將會帶給我們更多的驚喜。