在生命科學研究的領(lǐng)域里，大概很能再找到一個比“胚胎干細胞”還要炙手可熱的話題。生物學家對胚胎干細胞愛不釋手，因為到目前為止，沒有任何一種成體干細胞能比胚胎干細胞更具分化的性。生物學家目前已能利用各種適當?shù)募毎嵪鬟f分子，在培養(yǎng)皿里忠實地將胚胎干細胞引導成為各種不同的體細胞 （像是運動神經(jīng)元，多巴胺分泌神經(jīng)元，肝臟細胞等）。這也是為何大家對于胚胎干細胞寄予厚望，希望有朝一日胚胎干細胞能完成治愈人類各種難纏的神經(jīng)退化性疾病以及糖尿病的夢想。

 

    然而，相對于生物學家對胚胎干細胞的愛不釋手，宗教人士卻對胚胎干細胞的研究恨之入骨，因為要建立人類胚胎干細胞株，首先必須先摧毀來自臨床使用剩余的體外人工受精胚囊（blastocyst），然后再從內(nèi)質(zhì)團 （inner cell mass） 里分離出干細胞培養(yǎng)。雖然生物學家認為此時的胚囊尚未具有神經(jīng)系統(tǒng)，根本稱不上是“胚胎”，但摧毀任何形式的授精卵，還是具有一定程度的道德爭議。因此，如何能在這場愛恨交加的掙扎里尋覓一個平衡點，就成為當前研究以及使用胚胎干細胞的一門重要課題。

 

    2003年時，英國劍橋大學的 John Gurdon研究小組發(fā)現(xiàn)，如果將已*分化的小鼠胸腺細胞注射至非洲爪蟾的卵母細胞時，卵母細胞的某種天然神奇配方會重新設定胸腺細胞并讓其開始表現(xiàn)胚胎干細胞的特殊轉(zhuǎn)錄因子 - Oct4。這項突破性的研究開啟了胚胎干細胞點石成金術(shù)的濫觴。2006年時，日本京都大學山中伸（Shinya Yamanaka） 教授的研究小組進一步解開這個神奇配方，根據(jù)他們的研究結(jié)果，只需要將四種基因 -Oct3/4, Sox2, c-Myc, Klf4- 送入已*分化的纖維母細胞，即可以把纖維母細胞重新設定變回干細胞。他們將這種 ”返老還童”的重新設定細胞稱之為”誘導式多能性干細胞” （induced pluripotent stem cells, iPS cells）。

 

     iPS細胞的特質(zhì)類似胚胎干細胞，只要經(jīng)由特殊訊號分子的引導，即可將它們轉(zhuǎn)換成為各種體細胞 （神經(jīng)細胞或肝臟細胞）。更重要的是，移植到小鼠皮下組織的 iPS細胞也會導致畸胎瘤 （teratomas），這也是胚胎干細胞的一個重要特質(zhì)。

 

    許多干細胞的研究學者對這項石破天驚的研究成果存著半信半疑的態(tài)度，畢竟四個轉(zhuǎn)錄因子就可以點石成金的確是太不可思議。然而，山中伸的研究小組在這星期又發(fā)表了第二代改良的 iPS細胞 。*代的 iPS細胞的基因甲基化程度與胚胎干細胞有著顯著的差異。此外，*代的 iPS細胞并沒有辦法和成鼠形成嵌合體 （chimera）。

 

    為了能更地將纖維母細胞*的轉(zhuǎn)變成真正的胚胎干細胞，他們這次還是使用原本的四個轉(zhuǎn)錄因子，但卻利用另一個特異表現(xiàn)在胚胎干細胞里的分子 -Nanog作為鑒定 iPS細胞的標記。另外，他們也在 Nanog載體后接上一段抗藥性基因，如此唯有真正被轉(zhuǎn)型成功的iPS細胞在加了抗生素的培養(yǎng)皿內(nèi)才可以生存下來。利用這個改良方式所得到的第二代 iPS細胞不但俱有和胚胎干細胞幾乎雷同的基因印痕 （imprinting） 模式，它們也可順利地和成鼠形成嵌合體并產(chǎn)生后代。

 

    這項結(jié)果顯示藉由體細胞 ”返老還童”的第二代 iPS細胞已經(jīng)跟胚胎干細胞幾乎是具有一模ㄧ樣的特質(zhì)了!更令人興奮的是，另外兩個美國的實驗室也利用這四個相同的轉(zhuǎn)錄因子成功地將體細胞轉(zhuǎn)變成iPS細胞，他們的實驗數(shù)據(jù)也幾乎*符合山中伸研究小組發(fā)表的結(jié)果。這些干細胞魔術(shù)師已儼然成為貨真價實的胚胎干細胞煉丹士!