人工多能幹細胞(Induced pluripotent stem cells, IPS)

誘導性多功能幹細胞(Induced pluripotent stem cells;縮寫作iPS)[1][2],為利用導入特定基因或是特定基因產物(蛋白質)等方式送入體細胞(如:皮膚細胞或是肝臟細胞)中,使該體細胞變成為具備如同胚胎幹細胞 ( ES 細胞 ) 般,具有分化成各式細胞之多功能分化能力,並且可以持續增生分裂。而這項新的技術,在2006年首度由日本京都大學山中伸彌教授團隊,將老鼠之纖維細胞製作而成。山中伸彌因為這項研究與約翰·格登共同獲頒2012年諾貝爾生理學或醫學獎
一、概略
植物可以經由透過一小塊組織切片,透過一定的培養方式,可以再生形成完整的個體。然而,動物除了受精卵以外,其他的細胞並不具有這樣的萬能分化能力,而若透過特定的培養條件下,具有幹細胞萬能分化能力之細胞,在身體內是存在的。
一般來說,具有分化萬能性之動物細胞,在適當的培養條件下培養,並無法成為如同正常器官般有秩序的排列形成,只能成為細胞團塊。倘若,這些細胞若能朝組織或是器官分化形成後,可以提供作為病患之臟器移植等,來解決捐贈者不足等問題。另一方面,若由他人的組織器官等移植到病人身體,也容易使受贈者產生免疫上的排斥問題。
以胚胎幹細胞幹細胞來說,目前可知道,具有分化成身體內各式各樣的能力,然而,胚胎幹細胞僅能在發育早期取得,除了母體會有危險外,被用來取得的胚胎將失去繼續發育成個體的能力。也因此,具有相當大的倫理道德疑慮。而胚胎幹細胞的研究,也因為發生韓國黃禹錫教授之研究捏造事件,相關研究也停了一陣子。
因此,各界也期望能由皮膚或是血液等取得,具有分化成各式各樣細胞之萬能分化性。

二、iPS細胞製作法
step1: 從身體取得細胞並加以培養
step2: 利用病毒載體,或是其他方式把特殊基因或是其產物(蛋白質)「導入」細胞。紅色的是已被「導入」的細胞。
step 3: 當細胞群落形成,並利用ES細胞之培養法進行培養
step 4: 培養後便會形成類似ES細胞之iPS細胞群。

二、功能
在自然生物體中,萬能幹細胞源自胚胎發育8細胞期後囊胚中的內細胞團(inner cell mass, ICM)。它的特點是無法像全能幹細胞一般獨自發育成一個個體,但具有可以發育成多種組織的能力的細胞。人工的萬能幹細胞相信與天然萬能幹細胞相同。
美國和日本的科學家[4],共同在2007年6月7日[5]成功把人類皮膚細胞轉化成人工萬能幹細胞,並成功使這些幹細胞轉化成為身體器官的一部份。這個計劃,由日本京都大學、美國懷特黑德研究所及哈佛大學三家大學的研究小組合作[5]。在日本方面,有關研究由京都大學的山中伸彌教授領導的小組作出。他們透過利用病毒載體,把與幹細胞的萬能分化性相關的四種遺傳基因[5]「感染」皮膚細胞,可誘導皮膚細胞改造,讓其返回到事實上與胚胎幹細胞的功能相同的原始細胞階段[5]。由於這種方法並不需要從胚胎中提取細胞,因此解決了舊有技術在道德上的爭議之餘[4],由於幹細胞從患者的皮膚取得,所以製作出來的身體部份不會被身體排斥。有關研究成功後,各方分別於《自然》雜誌及《細胞-幹細胞》期刊的創刊號上發表[5]。
資料來源:維基百科
iPS細胞可以由治療個體的皮膚細胞中取得,因此避免排斥免疫反應。這些細胞已經被用來治療動物中類似人類帕金森氏症的疾病。
人體中多潛能性幹細胞例如:(在骨髓中)
1.造血幹細胞(hematopoietic stem cells)可以製造紅血球和白血球。
2.間葉幹細胞(mesenchymal stem cells)可以製造出骨頭以及結締組織(例如肌肉),即是產生出中胚層細胞。
▼臨床生殖(clinical reproduction) 顯示/隱藏(show/hide)

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