使成熟细胞返老还童英日两科学家获诺贝尔医学奖

顾汉现

使成熟细胞返老还童两科学家获诺贝尔医学奖

2012/10/09 00:00:00    来源：北青网       作者：张赫扬 罗皓菱

　　诺贝尔奖官方网站报道，北京时间12-10-8日17时30分，2012年诺贝尔生理学或医学奖在瑞典斯德哥尔摩揭晓，京都大学物质-细胞统合系统据点iPS细胞（诱导多能干细胞）研究中心主任山中伸弥、英国发育生物学家约翰·戈登因在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献而获奖。
　　■获奖时仍在工作
　　据诺贝尔奖官网推特，今年79岁的约翰·戈登是在实验室里接到获奖电话的。英国卫报科学记者伊恩·辛普尔在其个人推特上称，在约翰·戈登获得诺贝尔生理学或医学奖后，他曾试图对其进行连线采访，但戈登的实验室答复他：“戈登正在工作，不要打扰他。”
　　日本共同社报道，今年50岁的山中伸弥10月8日晚在京都大学召开记者会称：“没有全国上下对我的支持就不会获奖。这是日本整个国家获得的荣誉。”山中在记者会的会场还用手机与首相野田佳彦进行了通话。而山中伸弥获奖后接受采访说：“我毕生的目标，是将这个干细胞技术应用到床头，病人身上以及诊所中……”
　　■取得成就时间相差40年
　　此次获得诺奖的两位科学家年龄相差29岁，而他们获奖的科学成就取得时间则相差了40年。早在1962年，戈登就已经把已分化的爪蟾肠道细胞取得的细胞核注入无细胞核的蛙卵，成功发育出了可育爪蟾。而这一年山中伸弥刚刚出生。正像诺奖的新闻公告中所说的，“戈登的实验告诉我们，一个已分化的细胞核可返回未分化状态……但一个完整的已分化细胞能吗？……山中40多年后回答了这个问题。”
　　■实现细胞发育“可逆”
　　所谓“细胞核重编程”即将成年体细胞重新诱导回早期干细胞状态，以用于形成各种类型的细胞，应用于临床医学。众所周知，动物成熟的体细胞并不具有分化能力，只能增殖。而胚胎细胞初期则可以向各种方向分化。戈登与山中伸弥的研究正是实现了上述过程的可逆性，让成熟的体细胞重新编程成为可分化的细胞。
　　根据诺奖发言人称，二人能同时获奖是因为他们的研究成果是高度互补的。戈登证实了细胞分化的可逆性，而在这一基础上山中的独创性研究——诱导多能干细胞，在以后甚至有望被运用于再生医疗。也就是说，成熟、分化的细胞可以被重新编程，变成未成熟的细胞，进而具有发育成机体内所有种类的组织的能力。
　　研究过程
　　将上皮细胞“倒行逆施”拉回胚胎状态
　　美国威斯康星大学麦迪逊分校的詹姆斯·汤姆森分离出了第一代人类胚胎干细胞后,很多研究人员试图控制这些细胞，让它们分化为特定细胞类型，以替代病变或受损组织，从而改进现有医疗手段。山中伸弥说：“对于这样的研究，我们实验室根本不具备竞争力，所以我想，不是让胚胎干细胞变成什么，而是让别的东西变成胚胎干细胞。”当时山中认为，要实现这个目标，需要漫长的研究过程——可能要花二三十年。
　　然而，山中伸弥只花了不到10年时间。2006年，他率先利用病毒给小鼠成纤维细胞引入了四个基因，将它们转化成干细胞；次年，山中成功地将人上皮细胞“倒行逆施”地拉回了胚胎状态。当年，他在《细胞》杂志上发表了一篇里程碑式的论文，介绍了编码上述四种因子的基因。这篇文章震惊了全世界，也促使科学家产生了更为大胆的想法：人类细胞是否也能像小鼠细胞一样重返干细胞状态？2007年，山中伸弥和汤姆森的研究小组几乎在同一时间宣布，他们利用此前发现的四种转录因子，成功制造出人类iPS细胞。
　　■本报综合报道
　　相关
　　文学奖11日公布
　　本报讯（记者 罗皓菱）诺贝尔奖官方网站报道，2012年诺贝尔文学奖将于斯德哥尔摩时间10月11日13时(北京时间10月11日19时)公布。村上春树和莫言两人成为博弈网站的热门人选，排名一二。
　　成为诺奖“热门”，莫言很无奈，不愿意谈论此话题。他签约的出版社宣传负责人表示，莫言已回老家(山东高密)写新的作品，在诺贝尔文学奖结果出来前想“安心写作”，不接受采访。
　　约翰·戈登取出了青蛙卵细胞中的细胞核（1），用蝌蚪中已经分化的细胞核（2）取而代之。处理过的卵发育成了一只正常的蝌蚪（3）。后续的核移植实验造就了克隆动物（4）。
　　现在我们已经能从人体得到iPS细胞，包括患疾病的人。从这些iPS细胞可以得到成熟的神经、心脏和肝脏等细胞，让科学家能用全新的方法研究疾病的机制。
　　山中伸弥
　　看到胚胎想起女儿
　　山中伸弥研究了干细胞发挥功能的重要基因，当他把四个这样基因（1）转移到小鼠皮肤细胞里时（2），这些细胞被重新编程为多能干细胞（3），可以再发育为成年小鼠的所有细胞类型。他将这些细胞命名为诱导多能干细胞（iPS）。
　　约翰·戈登
　　曾被老师劝告放弃生物研究
　　1933年10月2日出生，英国发育生物学家，有“克隆教父”之称。
　　但他的中学老师在毕业报告上曾劝他放弃生物研究。戈登笑称，一直留着那份报告，想笑的时候就取出来看看。身为理科达人的他同时还是个不错的壁球手。“幸运”地逃避了服军役后，他踏上了科学道路。
　　现在我们已经能从人体得到iPS细胞，包括患疾病的人。从这些iPS细胞可以得到成熟的神经、心脏和肝脏等细胞，让科学家能用全新的方法研究疾病的机制。
　　■优点：这一技术的实现将能避免异体移植产生的排异反应。
　　它终结了胚胎干细胞领域旷日持久的伦理之争（因为要获取胚胎干细胞，往往需要破坏胚胎）。
　　■缺陷：目前从体细胞到干细胞的转化效率很低，往往只有万分之一。
　　引入基因的方法需要用到逆转录病毒，具有致癌危险。为了避免逆转录病毒，其他导入基因的方法转化效率更为低下，而且迄今为止所有工作都在小鼠身上完成，尚未推及到人类。
　　■应用：山中伸弥曾高调宣称这类细胞对于治疗糖尿病、脊髓损伤、帕金森病甚至失明具有巨大潜力。