黑色的皮毛、長長鬍鬚,複製鼠「小小」(Tiny)看上去和普通小老鼠沒有兩樣,但廿三日它突然成為媒體關注的焦點,照片攻上多家歐美媒體網路的頭版。
一夜成名的小小只有九個月大,英國科學雜誌《自然》(Nature)廿三日發布新聞說,中國科學家首次利用「誘導多功能細胞」(iPS)複製出完整的活體實驗鼠,證實iPS細胞與胚胎幹細胞一樣具有全能性。
對此研究成果極為重視的《自然》雜誌,特別為此召開一項國際記者會,認為將一隻成鼠的皮膚細胞,改變成具有類似胚胎幹細胞的多功能性,是幹細胞研究領域的一個重大突破。
過去的生物複製研究,由於只能從胚胎中獲得幹細胞,因此倫理爭議不斷。美國和日本科學家在二○○七年發現了用皮膚細胞等普通細包「仿製」幹細胞的方法,透過這種方法獲取的幹細胞,稱為「誘導多功能細胞」。
「誘導多功能細胞」是否能和胚胎幹細胞一樣全能,是否能和胚胎幹細胞一樣在醫療上得到應用,之前一直未能獲得證實,直到「小小」的出世。
此項研究由中科院動物研究所周琪、上海交通大學研究員曾凡一主持。周琪和曾凡一是以病毒為載體,向老鼠的皮膚細胞中注入四個基因,將其改造為iPS細胞,然後才在此基礎上培育出一個老鼠胚胎,再把它植入代孕實驗鼠體內,廿天之後,「小小」誕生。
目前「小小」已經是爺爺輩的複製鼠了,在去年十月培育出「小小」之後,實驗室又培育出另外廿七隻實驗鼠,目前第二代鼠已有數百隻,第三代鼠也有超過一百隻了。
此前,科學界對iPS細胞的另一種擔心,是在對細胞基因進行重新編程的過程中可能產生腫瘤,但所幸並沒有發生。iPS細胞在生物和醫學領域具有廣闊的應用前景,有望成為實施器官再生醫學和現代生物細胞療法的重要細胞來源。
◆ 皮膚細胞複製老鼠 複製器官邁大步
自由時報 2009.07.25
〔編譯魏國金/綜合二十三日外電報導〕中國研究人員二十三日宣布,已成功從基因序列完成改編的老鼠皮膚細胞複製出健康鼠,這是首次用皮膚細胞進行複製,此一成果不僅顯示,成熟的細胞組織全面發展成身體各類不同細胞型態是可能的,同時,培育組織以修補因疾病或意外而受損的器官的夢想,也向前邁進一步。
排除倫理性爭議
這項研究是由中國科學院的研究人員負責進行,所複製出的第一隻鼠名叫「小小」。完成改編的細胞即是誘導式多能性幹細胞(iPS),該類細胞無需取自胚胎,因此在技術上迴避了胚胎幹細胞研究的倫理性爭議,但結果和複製沒有不同,預料會再掀起複製人類的爭議。為此,研究成員之一的上海交通大學研究員曾凡一說,他認為試圖利用iPS細胞進行人類複製是不道德的。
在這項研究中,皮膚細胞取自成鼠,然後利用病毒修改四種關鍵基因的方式,將皮膚細胞轉變成多能性的擬胚胎狀態。之前在研究室的環境下,iPS細胞有發展成血球、皮膚與肌肉等不同細胞型態的能力,但一直未能通過發展成活體生物的終極試驗。
為了製造適當的環境,讓iPS幹細胞發展成胚胎,研究人員將這些幹細胞注入一個囊胚體,囊胚體是演變成胎盤組織的細胞團,該囊胚體再植入一隻母鼠體內,這隻母鼠最後生出的小鼠,其組織全是複製自提供皮膚細胞的成鼠。
先前的研究已複製出老鼠與其他哺乳動物,但這些研究皆涉及將成熟細胞的DNA注入一個空卵子的技術。澳洲生物工程與奈米技術研究所的幹細胞專家沃弗棠指出:「這篇研究顯示老鼠細胞經重編後能再具備真正胚胎幹細胞的特質,也就是形成一整隻老鼠的能力。」該研究發表於「自然」期刊上。
※ 相關報導:
* iPS cells produce viable mice through tetraploid complementationnear-final version
http://dx.doi.org/10.1038/nature08267
Xiao-yang Zhao, Wei Li, Zhuo Lv, Lei Liu, Man Tong, Tang Hai,* Mice made from induced stem cells
Jie Hao, Chang-long Guo, Qing-wen Ma, Liu Wang, Fanyi Zeng &
Qi Zhou
Nature advance online publication 23 July 2009
doi: 10.1038/nature08267
http://www.nature.com/news/2009/090723/full/460560a.html
* 能在動物體內自我更新、修補的單一成年幹細胞
* 新方法:人類胚胎幹細胞也能像老鼠胚胎幹細胞
* 從幹細胞到新器官:跨越再生醫學門檻
* 將皮膚細胞安全轉變成幹細胞的方法更接近臨床
* 在隱形眼鏡上培養的幹細胞使視力恢復
* 移植心臟救活舊心全球首例
* 由癌症贅生所產生的癌症幹細胞
* 老鼠的全基因組序列公佈
1 則留言:
經再程式化的纖維組織母細胞能製造出一隻老鼠
Reprogrammed mouse fibroblasts can make a whole mouse
http://www.physorg.com/news167569781.html
July 23rd, 2009
In a paper publishing online July 23 in Cell Stem Cell, a Cell Press journal, Dr. Shaorong Gao (高紹榮) and colleagues from the National Institute of Biological Sciences in Beijing(北京生命科學研究所), China, report an important advance in the characterization of reprogrammed induced pluripotent stem cells, or iPSCs. (餘見原站)
下面是該研究所的新聞摘錄:
http://www.nibs.ac.cn/index.php?act=view&id=2252
該文章首次報道了通過四倍體囊胚注射得到完全由iPS細胞來源的小鼠。
在分化的體細胞中通過誘導表達四個轉錄因子——Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc,可將其重編程誘導為多能幹細胞(iPSC)。產生的iPS細胞具有與胚胎幹細胞(ESC)類似的全能性,但之前的研究卻未能通過四倍體胚胎互補實驗得到完全由iPS細胞產生的個體,從而人們懷疑iPS細胞的全能性較ES細胞差。該文章通過慢病毒介導的轉錄因子表達得到了一個誘導型iPS細胞系,在形態、基因表達、分化功能等方面與ESC非常類似,在將這種細胞注入四倍體囊胚後,作者成功得到了完全由iPS細胞來源的小鼠。這項工作為iPS細胞具有完全的全能性提供了依據。
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