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2012年诺贝尔生理学或医学奖剖析与启示
1.2012年诺贝尔生理学或医学奖的主要奖励成果
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予英国发育生物学家约翰格登、日本京都大学物质细胞统合系统据点iPS(诱导多功能干细胞)细胞研究中心主任山中伸弥,以奖励他们在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献。
约翰格登是在上世纪60年代第一个用成体细胞核成功克隆动物蛙,山中伸弥在2006年发明诱导多能干细胞的方法。
2这项研究的意义及重要性体细胞核克隆技术是将哺乳动物体细胞的细胞核移入去核卵细胞中,然后诱
导分化,使其发育成完整个体。诱导多能干细胞技术是通过向已分化的体细胞中导入一些外源因子,而使其恢复分化潜能,能继续分化成其他细胞。这一技术可以利用动物体上大量存在的细胞,如皮肤细胞等,来“制造”其他很少的或很难再分化形成细胞,如神经细胞等。
这项研究在再生医学领域有重要的意义,可以利用病患自身较易获得的细胞,将其处理成为多能干细胞,然后再诱导分化成想要的细胞,长成相应组织,如此就可以克服现在在器官移植中的异体免疫排斥现象。
同时这项技术也可以避免利用胚胎干细胞而带来的伦理学争议,因为对于胚胎是否有生命尚有争议,而诱导多能干细胞则不存在这个问题。
3研究人员是怎样思考及开展这项研究工作的
约翰格登假设:成熟细胞的基因组仍然包含着驱动它发育成机体所有不同类型的细胞所需的信息。在1962年,在一项经典实验中,他将一个青蛙卵细胞的细胞核替换为成熟肠细胞的细胞核。这个改变了的卵细胞发育成为一只正常的蝌蚪。首次证实了已分化细胞的基因组可通核移植技术将其重新转化为具有多能性的细胞。
在山中伸弥研究的时候,胚胎干细胞正是各国科学家们研究的热点,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。但对于这样研究,当时的山中伸弥的实验室并不具备竞争力。于是,他提出为何不让别的细胞变成胚胎干细胞。实际上将胚胎干细胞诱导分化成其他细胞的工作是很必要,很有意义的,发展诱导多能干细胞的技术也是为了让它再分化成其他细胞。山中伸弥的工作可以说是在前人工作的基础上,结合自己实验室的情况,而另辟蹊径选择的。
山中伸弥和同事们尝试各种不同的方法,对成熟细胞进行实验。2006年,山中伸弥等在对24个胚胎干细胞高表达的候选基因进行筛选后,最终确定了Oct34、Sox2、cMyc、Klf4起关键作用的4个因子,借助这4个“引r
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