万能细胞

美国和日本的两个研究小组11月20日分别发表论文，宣布成功把普通的人体皮肤细胞转化为了具备胚胎干细胞功能的新型“万能细胞”。这一被学界称为生物科学“里程碑”的重大突破，有望帮助科学家绕过克隆技术的伦理、道德纷争，为医学应用打开大门。来自美国威斯康星大学詹姆斯·汤姆森实验室和日本京都大学再生医学研究所的两个独立研究小组20日分别在美国《科学》杂志和《细胞》杂志上发表了关于同一研究成果的报告，并将分别获得专利。两个研究小组都是从人体中提取了一种名为“纤维原细胞”的皮肤细胞，然后向其中植入4种新基因，从而制造出一种名为IPS的细胞，它具有类似胚胎干细胞的功能，能够最终培育成人体组织或器官。

所不同的是，詹姆斯·汤姆森实验室的“纤维原细胞”来自一名新生儿的阴茎包皮，而由京都大学教授山中伸弥领导的研究小组则是从一名36岁女性的脸部提取的细胞。不过，美日两个研究小组都表示，目前人工培育出的“万能细胞”还不能用于人类，因为他们在植入“重组基因”的过程中使用了逆转录酶病毒，这种病毒可能导致基因变异，有引发肿瘤等副作用。
 

“万能细胞”跨越伦理障碍
干细胞是未分化的原始细胞，通常分为三类，即全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。其中，全能干细胞主要就是胚胎干细胞。如果与克隆技术相结合，胚胎干细胞便可发展成遗传特征与病人完全吻合的细胞、组织或器官，以前器官移植治疗方法中经常出现的排异反应问题因此而得到了彻底解决，血细胞、脑细胞、骨骼和内脏等都将可以更换，白血病、帕金森氏症、心脏病等顽疾也有望得到有效治疗与治愈。一直以来，如果想要获得人类胚胎干细胞，就必须损坏人类胚胎，这一点颇受非议。这次人体皮肤细胞“直接改造”技术跨越伦理障碍。

“基因重新编排技术”
美日两国研究小组20日分别发布了各自的干细胞研究新成果。美国威斯康星大学麦迪逊分校詹姆斯·汤姆森实验室的研究将发表在22日出版的《科学》杂志上，而日本京都大学教授山中伸弥领导的研究小组的报告将发表在30日出版的《细胞》杂志上。

两个小组的研究方法和原理大同小异。两个研究小组都利用了相同的技术——“基因重新编排技术”，即向皮肤细胞中植入一组4个基因，通过基因重新编排，使皮肤细胞具备胚胎干细胞的功能。这种被改造过的细胞称作“iPS细胞”。

两个研究小组选择的植入基因组合略有不同，另外它们选用了不同类型的人体皮肤细胞为“底版”。山中伸弥研究小组从一名36岁女性的脸部提取了科学家称为“纤维原细胞”的皮肤细胞。詹姆斯·汤姆森实验室的皮肤细胞则是“成纤维细胞”，来自一名新生儿的阴茎包皮。

基因“鸡尾酒”不同
研究人员然后借助“逆转录酶病毒”为载体，将4种基因注入皮肤细胞。这些特定基因能够“重组”皮肤细胞的基因，从而得到特定类型的人体干细胞。两个小组利用的基因“鸡尾酒”有所不同。美国研究人员选择OCT4、NANOG、SOX2、LIN28基因组合，日本研究人员选择OCT3／4、SOX2、C－MYC、KLF4这四种基因。

得出的实验结果一样——他们都成功地将普通人体皮肤细胞改造成了干细胞。从理论上说，这种干细胞的功能类似通过胚胎克隆技术取得的胚胎干细胞，能够最终培育成人体组织或器官。由于这种干细胞能通过基因组合控制，因此有“万能细胞”、“变色龙细胞”之称。

一直以来，如果想要获得人类胚胎干细胞，就必须损坏人类胚胎，这一点颇受非议。这次人体皮肤细胞“直接改造”技术跨越伦理障碍。

走上“正道”，“同时撞线”
美联社科技记者马尔科姆·利特戏称这是“同时撞线”。今年6月，美日三个研究小组曾宣布成功地将老鼠皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞的细胞。此后，双方开始在人体皮肤细胞改造上展开“较量”。科学家认为，将人体皮肤细胞改造成几乎与胚胎干细胞具有同样功能的干细胞，意味着有关技术进一步成熟。相比之下，胚胎干细胞研究不仅难度极大，而且面临着太多伦理、法律等方面的争议。美国总统布什已经两度否决了放宽联邦政府资助胚胎干细胞研究的法案，认为美国纳税人的钱不能用于“故意摧毁人类胚胎”。因此白宫20日对美日科学家的这一新成果表示欢迎，认为这才是干细胞研究的“正道”。 

“相当于莱特兄弟的首架飞机”
学界对这一研究给予高度评价。因为这种被称为“直接改造”的技术不仅能避免人体胚胎克隆技术引发的伦理争议，其高效、便利也为进一步医学应用打开了大门。
世界首只克隆羊多利的“助产士”、英国科学家伊恩·威尔默特在一份声明中说：“我们现在可以设想这么一个时代：能够以一种简单方式制造干细胞，任何人身上的组织标本均能培育出任何组织器官。”威尔默特数天前宣布，决定放弃“创造”多利羊的胚胎细胞克隆技术，转向日本科学家提出的体细胞“直接改造”技术。在提及技术推广前景时，汤姆森说：“人们不知道这有多容易。美国数以千计的实验室基本明天就能做到。”致力于人体胚胎克隆技术研究的美国细胞高级技术研究所首席科学家罗伯特·兰扎也不惜溢美之辞：“这项研究是一个了不起的科学里程碑。从生物学意义上讲，相当于莱特兄弟制造的首架飞机。”

这项技术尚不能完全取代胚胎细胞克隆技术，因为它现阶段的实验方式存在潜在副作用。两个研究小组均表示，对于这些仿制的“胚胎干细胞”，还需要深入研究，以比较它们和真正的胚胎干细胞在临床应用等方面是否有显著差异。他们认为，现在就停止人类胚胎干细胞研究还为时过早，而且“iPS细胞”离实际应用还有很长的路。

美日研究小组利用逆转录酶病毒“改造”皮肤细胞，这种病毒可能使基因产生变异，引发肿瘤等副作用。因此，在评估和克服这一潜在风险前，“万能细胞”还不能用于器官移植等临床应用。

另一种风险与伦理有关，尽管不像人体胚胎细胞克隆技术那样容易引发争议。山中伸弥说，应用这项技术，或许能通过皮肤细胞制造精子和卵子，这能帮助那些有生育问题的患者，“但为避免滥用，有必要在制造和利用人体万能细胞方面作出适当规范”。　

干细胞问题不再把美国人“一分为二”
布什政府此前一直坚决反对以治疗性克隆为手段的胚胎干细胞研究，而这也被民主党攻击为“阻碍科学进步”。美国有线电视新闻网在报道中称“这项成果是平息争论的开始”，并认为干细胞问题有可能不再成为把国人“一分为二”的重大问题。 

中国女博士领导美国小组研究

 据悉，美国汤姆森实验室有多位中国科学家，记者连线了领导“万能细胞”研究的中国女科学家俞君英博士。 俞君英说，这次的突破其实是一个新的开始，打开了人类更广范围利用细胞进行研究的新局面。俞君英出生在浙江诸暨，毕业于北京大学，1997年赴美国宾夕法尼亚大学留学，2003年加入汤姆森研究室，开始皮肤细胞“改造”成胚胎干细胞的研究工作。据介绍，汤姆森实验室始建于1998年，由美国国家健康部门和地方基金会资助，现有约17位研究人员，该实验室由曾经成功分离干细胞的美籍科学家汤姆森主持。