未来人类或可细胞编程实现“返老还童”

英国科学家约翰·格登和日本科学家山中伸弥

在未来，因器官移植而导致的器官买卖或许将会绝迹，人们将可能从自己身上采集细胞为自己治病，不停地更新自己，在另一个意义上实现“返老还童”。

今年 10 月 8 日，英国科学家约翰·格登和日本科学家山中伸弥因为“发现成熟细胞可以被重新编程为多功能干细胞”而获得诺贝尔奖。

他们的研究成果彻底颠覆了人类对细胞和生物体发展的认识。以前，人们认为细胞分化的过程就像时光无法倒流一样，不可逆转。现在发现，并非如此。

细胞程序的重新编程，是近年来最受关注的生物学进展之一，被《科学》杂志评为 2008 年十大科学突破之首。它指的是已经分化的体细胞，经过特定条件改造，能被逆转成诱导多功能干细胞（iPS）。这种细胞和原始胚胎状态中未分化之前的细胞十分相似，虽然它还不具备发育成新生命体的能力，但却能发育成相应的人体组织和器官。

科学发现告诉我们，我们的皮肤细胞，也拥有如何变成肝脏的记忆，只不过被锁住了，用几个密码激活它，它就能开始重新编程，分化成一颗全新肝脏。

终结干细胞伦理争议

1962 年，约翰·格登做了一项实验，他将一个未成熟的青蛙卵细胞的细胞核，用一个成熟的肠道细胞的细胞核进行替换。这个被改造过的卵细胞后来发育成了一只正常的蝌蚪。这一实验证明，一个成熟细胞中的 DNA 仍然储存有让一颗细胞发育成一只完整青蛙的所有信息。

这些开创性的研究彻底颠覆了人们原先对于细胞发育和特化的认识。正是在他研究的基础上，人们开始尝试哺乳动物的克隆。

一个人从受精卵开始发育，受精卵刚刚开始分裂细胞，此时的胚胎由未成熟细胞组成，每一个未成熟细胞都能发展成为成熟肌体里所有的细胞类型，它们被称为多功能干细胞。

随着胚胎的发育，这些细胞进一步发育成神经细胞、肌肉细胞、肝细胞、皮肤细胞等在人体内承担不同功能。

在这个过程中，干细胞承担着重要功能。它最神奇的特点就是无所无能。它拥有所有细胞最基本的结构，没人知道它接下去会变成什么细胞——直到它们被输送到合适的生物环境中，它们才开始分化成有具体功能的细胞。但因为干细胞的神奇功能，科学家们希望，如果能取得干细胞，并用它培植需要的人体器官和组织，许多疾病都有希望治愈。

1998 年，威斯康辛大学的科学家詹姆士·汤姆森从人类胚胎中分离出多功能干细胞，它们能够在不同条件下长成为皮肤、神经细胞、肝脏细胞、胰腺细胞等。这项实验让人们兴奋也恐惧。理论上，人们已经可以随心所欲制造出人体任何一个部分的组织了。但从胚胎中分离干细胞意味着杀死胚胎，会引发伦理争议。后来，随着克隆术的发展，用一个病人的皮肤细胞，注射入一个未受精的人类卵子，就能克隆出人体胚胎，从而开发出具有科学价值的干细胞。这些干细胞能发育成病人需要替代的器官或组织。

这些新组织是自体细胞发展而来，有病人自己的基因，不会被免疫系统排斥。但人类的卵子是有限的，使用卵子的细胞核移植在伦理上争议更大，“克隆人再杀死用来治病”，这听起来多么耸人听闻啊！

于是，科学界一直希望找到一种新的方法，能够不损坏胚胎提取干细胞或者找到将成熟细胞转化为干细胞的方法。

2006 年，山中伸弥通过实验证明了这一点。他通过在老鼠的皮肤细胞里注入 4 种特定的基因，成功将皮肤细胞转变为多功能干细胞（iPS）。两年前，他确定了24种可能参与成熟细胞转变为干细胞过程的基因，最终他从 24 种基因里筛选出最重要的4种，并将其命名为“山中因子”。2007 年，他用同样的办法将人的皮肤细胞改造为多功能干细胞（iPS）。

研究结果刚出来时，科学界十分兴奋。它彻底避免了从人体胚胎提取干细胞的伦理问题，此前的干细胞研究因此惹来许多争议，进展缓慢。

控制身体

在山中发布自己的研究成果仅仅数月之后，雅各布·汉纳就将这种新型细胞应用于镰刀型贫血小鼠模型的治疗研究中。他是一位剑桥白头研究所的科学家，一直致力于干细胞研究。他从小鼠身上取下皮肤细胞，对其重新编程处理成 iPS 细胞。接着他修正这些 iPS 细胞的镰刀型贫血遗传缺陷，并刺激它们分化发育成能够制造小鼠红细胞的骨髓干细胞。最后，这些健康的骨髓干细胞重新移植入小鼠体内，其体内免疫系统也认同这些移植细胞是小鼠自身的组织，并未对它们产生免疫排斥反应。而接受了移植的小鼠也因此能够依靠自身的造血系统产生健康的红细胞。精彩文章:中国未解之谜 亚马逊森蚺 黄石公园超级火山 金字塔是怎样建成的