iPS 細胞?此 iPS 非彼 IPS,細胞回春術方興未艾

作者 | 發布日期 2013 年 04 月 03 日 14:15 | 分類 生物科技 , 財經 follow us in feedly

當你看到「iPS」三個英文字母組成的單詞時,腦海中第一個浮現的念頭是甚麼?是電腦的某種螢幕顯示技術(In-Plane Switching液晶)?還是入侵預防系統(Intrusion Prevention System)的縮寫?若是你有這樣的想法,嘿!資訊迷們,要將眼睛睜亮,耳朵打開囉!這是從 2012 年 10 月諾貝爾生物醫學獎公佈以來,目前在各大路口網站最熱門的生物科技關鍵字。




iPS 是「誘導式多能性幹細胞(Induced pluripotent stem cells)」的簡稱。簡單來說,就是原本已經分化過的細胞(如皮膚細胞),重新回到具有全能性分化能力的類胚胎幹細胞。就好像原本已經「命中注定」長成什麼樣子的大人,經過科學家的「回春術」,重新變成「前途無量」的幼稚園小朋友。這個消息對於科學界、醫學界來說,實在是讓人雀躍不已。但是對於一般人而言,未來究竟有怎麼樣的重大影響呢?

 iPS 四十年磨一劍
從過去認為體細胞已回不去,到現今有著前途似錦的未來,整個過程總共花了生物醫學家近乎半個世紀才完全確定。這個故事開始於 20 世紀中葉(1958年),英國科學家戈登(John Gurdon)從青蛙實驗發現,將囊胚細胞的細胞核移植到已除去細胞核的卵子中,能夠發育成正常的蝌蚪。四年後,戈登更進一步的實驗證實,若將已完全分化的小腸上皮細胞的細胞核,注射入無核的青蛙卵中,也能發育出完整的青蛙。這是我們之前普遍認知道的生物科技技術之一,但後來有了不同的發展。

學術界發現的問題是,難道一定要有卵細胞的參與,才能讓細胞「回春」嗎?這個問題困擾了科學家四十餘載,直到 2006 年,日本京都大學山中伸彌(Shinya Yamanaka)教授將「細胞回春術」更上一層樓,免去卵細胞的參與,才解開了長久以來科學界的疑惑。山中教授發現只要將體細胞導入四個基因(Oct3/4Sox2c-MycKlf4),就能讓細胞重新回到具有全能性分化能力之類胚胎幹細胞,也就是 iPS。這個方法在小鼠皮膚纖維母細胞與人類皮膚細胞中,都有成功的轉化結果,此舉振奮了相關的科學界。

戈登完美的開球與山中威力十足的全壘打,對原本的人類細胞不可逆認知扔下了震撼彈,也為再生醫學自 1995 年開始,因美國對胚胎幹細胞研究的諸多限制所面臨到的困境,開啟了新的一頁。他們兩人也因此卓越貢獻,同獲 2012 年諾貝爾生醫獎殊榮。

iPS限定製造

iPS 技術的漸趨成熟,為發育生物學、生物醫學領域注入許多新思維,除了早期名噪一時的桃莉羊是以戈登所提出的相似概念複製成功,近一兩年已有科學家將轉化心肌細胞的關鍵基因,導入纖維化的心臟細胞中,讓纖維化的細胞再度回復成正常的心肌細胞,此外也有科學家投入將 iPS 應用在巴金森病、糖尿病甚至製造出新器官的研究上 ,包括腎臟等各種迫切需要這項技術回春的領域。所以,若未來有一天,當你聽到:「嘿,我的眼角膜是 iPS 做的!」可不要再想到某種螢幕顯示技術啊。

Photo Credit:Wikipedia – 人工多能幹細胞

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