研究歷程
多能幹細胞的簡單獲得
多能幹細胞研究2006年日本科學家通過使用導入外源基因的方法，讓體細胞變成多能幹細胞，獲得了2012年諾貝爾獎。我國科學家這次僅使用小分子化合物對體細胞進行處理，就成功得到了多能幹細胞，並用這種細胞培育出多隻健康小鼠。
2007年，美國和日本科學家發現，套用人和鼠的正常皮膚細胞，導入KLF4、OCT4、SOX2和C-MYC四種基因，即可由正常體細胞轉化成多能幹細胞。這種基因誘導而產生的多能幹細胞稱為誘導多能幹細胞(iPs)。除了皮膚細胞，其他體細胞也可以產生iPs。現在套用iPs已經成功培養和分化出心肌、神經、胰腺、骨等多種體細胞和不同的組織。但是，過去誘導多能幹細胞必須套用逆轉錄病毒載體才能進行基因組整合。由於基因組整合的隨機性，可發生突變，甚至可以引起癌症和遺傳疾病。最近，哈佛幹細胞研究中心和麻省醫院腫瘤中心的科學家，成功套用無害基因組整合病毒載體(重組腺病毒載體)，進行以上四種基因轉移，成功地將成纖維細胞和肝細胞分化成多能幹細胞，成為Adeno-iPs，將幹細胞的實際套用又大大向前推進了一步。多能幹細胞研究和套用將會成為21世紀最偉大的醫學生物學成就之一。
潛在套用
多能幹細胞多能幹細胞對科學和人類健康的進展的重要性。最基本的，多能幹細胞可以幫助我們理解人類發育過程中的複雜事件。該項工作的首要目標是，確定參與導致細胞特化的決定因素。雖然我們已知基因的啟動和關閉是該進程的核心，但我們對這些"決定"基因以及使之啟動或關閉的因素知之甚少。人類最嚴重的醫學難題，如癌症和先天缺陷就是因異常的細胞特化和細胞分化所導致。如果能更好地了解正常細胞的分化發育過程，從而能更深刻地理解其中的基本錯誤，了解這些致死疾病的成因。
人體多能幹細胞研究也能大大地改變研製藥品和進行安全性實驗的方法。例如，新的藥物/治療方法可以先用人類細胞系進行實驗，如目前的癌細胞系就是為了這種實驗而建立的。多能幹細胞則使更多類型的細胞實驗成為可能。這不會取代在整個動物和人體身上進行實驗，但這會使藥品研製的過程更為有效。只有當細胞系實驗表明藥品是安全的，並有好的效果時，才有資格在實驗室進行動物和人體的進一步實驗。
人體多能幹細胞最為深遠的潛在用途是生產細胞和組織，它們可用於所謂的"細胞療法"。許多疾病及功能失調往往是由於細胞功能障礙或組織破壞所致。如今，一些捐贈的器官和組織常常用以取代生病的或遭破壞的組織。遺憾的是，受這些疾病折磨的病人數量遠遠超過了可供移植的器官數量。多能幹細胞經刺激後可發展為特化的細胞，使替代細胞和組織來源的更新成為可能，從而可用於治療無數的疾病、身體不適狀況和殘疾，包括帕金森氏病、Alzheimer’s病（痴呆症）、脊髓損傷、中風、燒傷、心臟病、糖尿病、骨關節炎和類風濕性關節炎。
來源
多能幹細胞的簡單獲得人類多能性幹細胞系的建立有兩個來源，其方法與以往在動物模型中建立的方法相同。
（1） 在Dr. Thomson進行的工作中，他從人類胚胎的囊胚期內細胞群中直接分離多能幹細胞。Dr. Thomson從IVF（體外受精）臨床實驗室得到胚胎，這些胚胎是不育症臨床治療不需要的，用於繁殖，而非研究目的。從捐獻者夫婦處獲得知情同意書後，Dr. Thomson分離了內細胞群，將這些細胞進行培養，產生一個多能性幹細胞系。
（2） 與此相反，Dr. Gearheart從終止妊娠的胎兒組織中分離出多能性幹細胞。捐獻者自行決定了終止妊娠，從他們那兒獲得了知情同意書後，Dr. Gearheart從原本要發育成睪丸或卵巢的胎兒部位取得細胞。儘管Dr. Thomson 實驗室和Dr. Gearheart實驗室使用的細胞系來源不同，但發育成熟的細胞看起來非常相似。
體細胞核轉移（SCNT）是得到多能性幹細胞的另一種途徑。在SCNT的動物研究中，研究者將一個正常的動物卵細胞去除細胞核（含染色體的細胞結構）。存留在卵細胞內的物質含營養成分和對胚胎髮育非常重要的能量物質。而後，在非常精細調控的實驗室條件下，將單個體細胞——除卵細胞或精子細胞之外的任一種細胞——與除去核卵細胞放在一起，使兩者相融合。融合細胞以及其子細胞具有發育成一個完整個體的潛能，因此是全能性的。正如圖I所示，這些全能性細胞不久將形成胚囊，從理論上來說，可利用胚囊的內細胞群來建立多能性幹細胞系。實際上，任何一種可生成人類胚囊細胞的方法都有可能成為人體多能性幹細胞的來源。
中國研究
中國科學家近日成功將豬的細胞轉變成了多能幹細胞肖磊是中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所科研人員。他和吳昭、陳霽君等同事成功運用可誘導（Tet－on／off系統）的慢病毒表達系統表達轉錄因子，從而把豬成體細胞成功地重編程到多能幹細胞狀態。經過進一步篩選、鑑定，最終獲得符合多能幹細胞標準的豬iPS細胞系（誘導多能幹細胞系）。這些細胞系形態類似人類胚胎幹細胞，具有跟人類胚胎幹細胞類似的幹細胞標記基因的表達，有很高的端粒酶活性，並具有正常的核型，而且在體外和體內都具有向內、中、外三個胚層分化的能力。
肖磊表示，這是世界首次培育出有蹄類動物的多能幹細胞。在此之前，無論是通過生殖細胞還是體細胞，人們都沒能從豬身上成功培育出多能幹細胞。這一研究成果對人類和動物的健康具有廣泛的意義。
人工培育豬幹細胞的醫學套用，還需要若干年時間才能投入臨床使用。
這是全世界首次使用有蹄腳的動物即有蹄類動物的體細胞，而非精細胞或卵細胞實現了這一成果。該成果可以為建立人類遺傳病模型、培育供人類器官移植的轉基因動物，及養殖耐受豬流感等疾病的豬開闢道路。該研究成果發布於新創刊的《分子細胞生物學報》。
人體幹細胞
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