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植物:葉片>>逆化Callus,Protocorm>>分化植株

動物:體細胞>>逆化類幹細胞>>形成胚胎>>分化成個體

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取代胚胎幹細胞的方法--直接逆化產生的人類幹細胞，會取代胚胎幹細胞。

在第一隻複製動物桃麗羊問世10年後，英國愛丁堡大學生物學家魏爾邁（Ian Wilmut）在2007年11月宣佈退出複製競賽，他並非心甘情願，只是他和同事都無法成功複製出成人細胞。他們將成人細胞的細胞核植入準備好的卵中，希望能製造出珍貴的胚胎幹細胞。他的宣佈也預告了幾天後將發表的一篇研究報告，可直接讓人類皮膚細胞轉形成重要特徵都接近胚胎幹細胞的細胞。魏爾邁告訴記者，複製已經過時了。原則上，如果這類轉形的產物（稱為誘導多能性幹細胞，簡稱iPS細胞）能發展出足夠多樣化的細胞，並且不帶有缺陷的話，可能會較快應用於更真實的模擬疾病、藥物測試和設計出衍生自細胞株且與病患免疫系統相合的未來療法。美國加州大學舊金山分校再生醫學研究所所長克雷格斯坦（Arnold Kriegstein）說：「現在這些技術都變得比較容易，而且最吸引人的是不需要使用人類卵細胞。」桃麗的存在證明了細胞重設程式的可能性，但問題是該如何進行。根據2005年《科學》上的一篇論文，當成人細胞與胚胎幹細胞融合時，細胞會成為胚胎狀態，顯示一些基因的產物混合在一起，會讓細胞改變。隔年，日本京都大學幹細胞生物學家山中伸彌（Shinya Yamanaka）所領導的研究團隊，發表了可讓小鼠結締組織中的纖維母細胞重設程式的方法：將四個重要的調節基因Oct4、Sox2、c-myc和Klf4，分別由反轉錄病毒插入細胞的DNA中。這些基因的產物為轉錄因子，它們就像多孔座插頭一樣，可一次活化許多其他基因。這些轉形細胞通過了胚胎「幹性」或「多能性」的主要測試：當注射到小鼠胚胎時，它們會繼續發育出胚胎的三種基本胚層。2007年初，美國麻省理工學院懷海德生物醫學研究所的堅尼許（Rudolf
Jaenisch）和哈佛幹細胞研究所的奧契德林格（Konrad Hochedlinger），發表了一份合作的報告；接著在11月，山中伸彌的團隊和威斯康辛州大學麥迪遜分校湯姆森（James Thomson）分別在《科學》上報告已將這項技術延伸到人類纖維母細胞。湯姆森說：「我以為這是個要花20年的問題，現在看來進展會快多了。」1998年，湯姆森首次從人類的胚胎之中取出幹細胞。值得一提的是，湯姆森團隊製造的iPS細胞並沒有使用會刺激癌症發生的c-myc，雖然這種基因不會讓成人細胞重設程式，只會影響新生和胎兒細胞。就在一個星期後，山中伸彌和同事也將他們不使用c-myc而讓人類和小鼠纖維母細胞轉形成功的結果，發表在《自然．生物科技》上。山中伸彌團隊從iPS細胞衍生出來的26隻小鼠中，沒有一隻在100天內死於癌症；相對的，利用c-myc的小鼠，37隻中有6隻死於癌症。

體細胞逆化類幹細胞成功者：山中伸彌　

山中伸彌發現了將成年細胞回復成胚胎狀態的方法， 這種誘導而來的多能性幹細胞可能很快會取代胚胎幹細胞，開啟治療的曙光。日後歷史學家記載幹細胞研究的戰爭時，山中伸彌可能會被描述為一位和平締造者：需要摧毀胚胎才能培養出胚胎幹細胞所引起的道德爭議，因這位日本科學家而意外結束了。2007年有兩組研究團隊證實，正常的人類皮膚細胞可以經由遺傳上 的重新設定而轉變成幹細胞，其中之一便是由山中伸彌所領導。這些所謂的「誘導多能性幹細胞」（iPS細胞）本質上似乎與胚胎幹細胞相同，並且有能力變成任何細胞。46歲的山中伸彌有著輪廓鮮明、軍人般的形象。他的小辦公室位於日本京都大學再生醫科學研究所的老舊建築物中，非常整潔，沒有任何東西彰顯出他在創造iPS細胞上的成就，也許有一天諾貝爾獎將使他的書架增色不少。山中伸彌環視四周後提到：「在我們腳下大約10公尺 之處，有一個我從來沒有進去過的房間，因為我沒有政府的准許，所以不能進入，那裡面有日本國內唯一取自人體胚胎的幹細胞。」雖然日本在精神上允許胚胎幹細胞，然而實際上對生產和利用來自人類胚胎的幹細胞卻有著嚴格的規範（不像在美國），研究人員必須花上長達一年的書面申請時間，才得以使用那些細胞。就是因為日本這種綁手綁腳、常令人窒息的科學文化，使山中伸彌意外成了先驅。他原本是大阪的整形外科醫生，1990年代中期決定前往美國舊金山的葛萊德史東心血管疾病研究所進行博士後研究，利用小鼠研究癌症相關基因在遺傳上如何重新設定。在那裡，他發現隨時可取用現有的胚胎幹細胞株，還有充沛的經費，並可與世界各地的頂尖研究人員交流。但是在家鄉他又變得畏縮了。山中伸彌回憶說：「回到日本後，我失去了所有這些刺激，經費很少，周遭只有幾位很好的科學家，還得自己照顧近1000隻小鼠。」與絕望搏鬥後，他準備辭去研究工作，重返外科界，但兩件事促使他留了下來，一是他受邀領導在奈良先端科學技術大學院大學的一個小實驗室，二是美國威斯康辛大學麥迪遜分校的湯姆森（James A. Thomson）創造出第一代人類胚胎幹細胞，他也就是2007年另一個製造出人類iPS細胞團隊的主持人。在湯姆森成功取得胚胎幹細胞之後，許多研究人員開始試圖控制這些細胞的分化，使它們轉化成特定的細胞，用來替代不健全或受損的組織，帶來了臨床治療的革新。山中伸彌回憶道：「對我們這麼小的實驗室而言，這個領域競爭太激烈了，所以我想我應該反其道而行，不是利用胚胎幹細胞來變成什麼，而是要從其他來源培養出胚胎幹細胞。」根據魏爾邁成功複製桃麗羊等動物的經驗，山中伸彌表示：「我們知道就算是完全分化的細胞，都可以回到一種類似胚胎的狀態，但是我們也覺得這會是一個耗時非常、非常久的計畫，可能要花上20~30年。」不過事實上只花了不到10年。山中伸彌變得很積極地想要解決兩個圍繞著胚胎幹細胞的主要問題。其中之一是它的來源，他提到曾去拜訪朋友的生育實驗室，並在顯微鏡下觀察早期胚胎，脆弱新生生命的畫面感動了他；但他也強調說，他並不反對使用胚胎幹細胞來拯救病人。另一個問題則是移植來自胚胎的細胞，可能會引發免疫排斥反應；從病人的iPS細胞分化而來的細胞則沒有這種危險。起初山中伸彌是研究小鼠的胚胎細胞如何保持多能性（pluripotency），也就是分化成任何一種體細胞的能力。他假設有某些蛋白質只見於小鼠胚胎細胞中，分化的細胞則沒有，若是將這些蛋白質（特別是控制其他基因活性的轉錄因子）的基因送入正常皮膚細胞的染色體，就能把皮膚細胞轉變為胚胎細胞。