细胞重新编程的概念

⑴ 人类在21世纪取得了巨大成就有哪些

21世纪人类取得的巨大成就如下↓：
一、分子电子学获重大进展，科学家们开发出了分子电路。若干个研究小组将极小的晶体管、导线和开关连在一起，形成可完成基本运算的电路，该技术为未来开发出超小型计算机铺平了道路。这些超小型计算机可用于即时翻译不同语言之间的对话，或计算出气候的变化趋势。
二、对核糖核酸的研究证明，它在人体中的功能是多种多样的，例如，核糖核酸在基因抑制和酶的活性中所起的作用就大大出乎科学家的意料。三、揭开了太阳喷发出的大量中微子丢失之谜。科学家发现，这些中微子失踪的原因在于，中微子在从太阳到地球的旅途中本身特性发生了变化。这一发现对目前物理学的标准模型提出了质疑，因为该标准模型认为，中微子在通过大量物质时不发生变化。
四、人类基因组草图的公布成为今年的第二件大事。目前，有60多种生物体包括若干种致病微生物，正成为科学家绘制基因组图的对象。
五、开发出了新的超导材料。今年，科学家发现了临界温度更高的新型超导材料，使人类朝着开发室温超导材料领域迈出了一大步。
六、研究人员更多地了解了在发育的神经系统中，分子信号是如何吸引和排斥生长的神经轴突———神经通信网络之臂的。
七、今年，临床治疗上开始使用一种特定的“灵巧炮弹”式药物，该药物可在人体内自动寻找并摧毁引起癌症的病变细胞。
八、冷原子仍然是热门话题。今年诺贝尔物理奖的颁奖原因，就是由于发现了被称为爱因斯坦－玻色凝聚态物质，这表明凝聚态物质仍然受到极大的关注。
九、解开精神病之谜。研究人员识别出可增加精神分裂症和抑郁症等遗传疾病风险的特殊基因。该研究成果对于研制治疗这类疾病的新药意义重大。
十、小核糖核酸分子研究继续升温。2003年，科学家继续探索小核糖核酸分子如何影响从早期发育到基因表达等多种细胞行为。对小核糖核酸分子的研究，将有助于人类战胜诸如艾滋病和肝炎等疾病。
十一、生命有可能始于RNA（遗传物质核糖核酸），而非DNA（遗传物质脱氧核糖核酸）。
十三、格鲁吉亚共和国出土170万年前的原始人化石头盖骨，这有可能是从非洲走出的第一批人类祖先的头盖骨。
十四、塑料电子学取得进展。发现导电塑料的三位科学家获得了今年的诺贝尔化学奖。
十五、克隆和干细胞研究取得突破性进展。
十六、研究表明火星表面上可能有流动的水，科学家还通过火星照片推论这一红色星球早期湖泊遍布。
十七、参加“银河系外毫米波辐射和地球物理气球观测项目”的多国科学家通过观测和研究证实了宇宙是平坦的观点。
十八、科学家在激素受体的多种作用方面取得新发现，加深了对胆固醇的代谢、脂肪酸的产生以及糖尿病和癌症发生过程的理解。
十九、美国“近地小行星约会”探测器进入“爱神”小行星的轨道。 二十美国“航海家”1号宇宙飞船飞离太阳系，它已经距我们135亿公里，相当于地球与太阳间距离的90倍，它将到达最近的二颗恒星。
二十一、量子物理取得重大发现，研究人员观察到电流可以同时沿两个方向绕着一个超导导线环流动。
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人类在21世纪取...
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21世纪的科技成就有哪些？
1、火星月球发现有水 2004年1月4日和1月25日，美国“勇气”号和“机遇”号火星车分别在火星登陆。两辆火星车的最大成就是共同发现了火星上曾经有水的证据。同时，在环火星轨道上运行的欧洲“火星快车”探测器也发现火星南极存在冰冻水。 这是人类首次直接在火星表面发现水。 在经历9个多月的太空旅行后，美国“凤凰”号火星探测器2008年5月25日成功降落在火星北极附近区域，这是第一个在火星北极附近着陆的人类探测器。按照计划，“凤凰”号着陆后展开了为期3个月的火星地面探测。 同年7月30日，“凤凰”号的机械臂把一份土壤样本递送到热量和释出气体分析仪中。在样本加热时，分析仪鉴别出其中有水蒸气产生。这是火星上存在水的最直接证据。 2009年11月，科学家们肯定地表示，月球上有水而且数量可观。2009年10月9日，美国航空航天局利用火箭在月球表面撞出一个直径100英尺的坑，并在产生的碎片中测量到25加仑以水蒸气和冰的形式存在的水。 2、人类基因组序列图完成 2000年6月26日，美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合宣布：人类有史以来的第一个基因组草图已经完成。 2001年2月12日，中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。 人类基因组计划中最实质的内容，就是人类基因组的DNA序列图，人类基因组计划起始、争论焦点、主要分歧、竞争主战场等都是围绕序列图展开的。在序列图完成之前，其他各图都是序列图的铺垫。也就是说，只有序列图的诞生才标志着整个人类基因组计划工作的完成。 2003年4月15日，在DNA双螺旋结构模型发表50周年前夕，中、美、日、英、法、德6国元首或政府首脑签署文件，6国科学家联合宣布：人类基因组序列图完成。 人类基因组图谱的绘就，是人类探索自身奥秘史上的一个重要里程碑，它被很多分析家认为是生物技术世纪诞生的标志。也就是说，21世纪是生物技术主宰世界的世纪，正如一个世纪前量子论的诞生被认为揭开了物理学主宰的20世纪一样。 人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息，破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。 2007年，科学家首次阐述了人与人之间的DNA究竟存在着多大的差异。这是一个巨大的概念性飞跃，它将影响从医生如何治疗疾病到人类如何看待自己以及保护个人隐私等各个方面。 3、细胞重新编程技术 美国《科学》杂志评选出的2008年十大科学进展，细胞重新编程“定制”细胞系方面的进展名列第一位。 《科学》杂志说，这些细胞系以及“定制”它们的有关方法，为科研人员理解甚至未来治愈一些医学上的顽疾提供了工具，比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。 所谓细胞重新编程，是指通过植入新的基因，改变细胞的发育“记忆”，使其回到最原始的胚胎发育状态，就能像胚胎干细胞那样进行分化，这样的细胞被称作“诱导式多能干细胞”。 2008年，有两个科研小组从罹患不同疾病的患者身上提取细胞，重新编程，使其“变身”为干细胞。他们选取的疾病大多数是很难或者不可能用动物模型来进行研究，这就使得获取人类细胞系进行研究的需求变得更为迫切。 《科学》杂志认为，这些新的细胞系将成为科研人员理解疾病如何发生、发展的重要工具，另外对医学领域筛选潜在药物可能也有帮助。如果科学家将来完全掌握细胞重新编程技术，能够更准确地控制这一技术，使其变得更加有效、安全，那么患有不同疾病的患者将有可能用自体健康细胞来治病。 4、人类最早祖先确定 身高4英尺(约合1.21米)的“阿尔迪”成为迄今为止人类发现的最古老原始人。她生活在440万年前，直到1992年被发现。经过17年的探寻和研究，科学家将埃塞俄比亚出土的100多块碎片拼接起来，并成功复原了她的骨骼模型。 2009年10月，科学家公布了这一成果。令人吃惊的是，作为人与黑猩猩的共同祖先，“阿尔迪”却与黑猩猩大不相同。此外，尽管生活在森林中但却能够直立行走的事实，推翻了此前有关空旷草原地形对于人类两足发展至关重要的理论。 5、证实宇宙暗物质存在 2003年，美国匹兹堡大学斯克兰顿博士领导的一个多国科学家小组，借助了美国“威尔金森微波各向异性探测器”卫星的观测数据以及另一项名叫“斯隆数字天宇测量”的观测计划的结果进行了对比分析。 观测分析得出结论认为，宇宙中仅有4%是普通物质，23%是暗物质，73%是暗能量。2006年一个美国天文学家小组通过美宇航局的“钱德拉”X射线太空望远镜等设备观测遥远星系的碰撞，发现了宇宙暗物质存在的最直接证据。2007年，欧洲和美国的科学家在《自然》杂志上发表了首次为宇宙暗物质绘出的三维图。

⑵ “重编程”让皮肤细胞“返老还童”三十岁，这项技术的原理是什么

逆生长和绝不身亡听起来像一个神话传说故事。殊不知，伴随着科技的发展，这一看起来匪夷所思的物品正慢慢走入大家的日常生活。近期海外生物学家取得成功让身体细胞“年青30岁”，使我们看到了逆生长的期待。

Gill详细介绍说：“大家早已证实：细胞可以在没有损害其多功能性的前提下低龄化，并且这类反转好像还能修复原先细胞的一些作用。大家还见到一个状况，那便是与病症相关的遗传基因中变老的指标值发生了反转，这对将来的运行极其重要。”

虽然这一次获得的提升令人惊叹，但科研工作人员也认可，有关成熟瞬间重程序编写身后真真正正的分子生物学体制，她们或是没有彻底弄清楚的。她们推断，也许是人类基因组内普遍存在着一些操纵细胞真实身份的重点部位，他们可以逃离重程序编写。

大伙儿见到这条新闻报道，很有可能最先会想起将这一技术到美容护肤行业，让我们的肌肤再次越来越青春起来。但是，科学研究工作人员对于此事或是有话好说的。

此项技术性现阶段还处在启动环节，间距现实运用还较远，短时间大家不容易见到美容店发生此项服务项目。此项科学研究更高的含义取决于，它在未来有希望处理很多的老年疾病，例如阿尔兹海默症或是心脏疾病之类的比较严重病症。

因此，科学研究工作人员也在试着将这一技术到身子的其他类型细胞中，确保将来可以可靠地运用于临床研究中。

巴布拉汉姆研究所的分子生物学家WolfReik详细介绍，她们将在基因中找到这些不用通过重程序编写就可以修复魅力的遗传基因，根据这种遗传基因降低变老给人产生的危害。可能在将来，人们确实可以逆生长了！

⑶ 成功诱导人成纤维细胞重编程为hihep细胞什么是重编程

＂细胞核重编程＂即将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞的状态，与细胞内基因的选择性表达密切相关，这说明动物细胞分化在特定情况下也是可逆的。该项研究为临床解决器官的排斥反应带来了希望，但是不形成新的个体，不能验证动物细胞的全能性

⑷ 高科技，人们已经见识很多了。二十世纪的最后十年，克隆羊诞生，“深蓝”打败了世界棋王，火星探路者开

1，火星月球发现有水

2004年1月4日和1月25日，美国“勇气”号和“机遇”号火星车分别在火星登陆。两辆火星车的最大成就是共同发现了火星上曾经有水的证据。同时，在环火星轨道上运行的欧洲“火星快车”探测器也发现火星南极存在冰冻水。这是人类首次直接在火星表面发现水。
在经历9个多月的太空旅行后，美国“凤凰”号火星探测器2008年5月25日成功降落在火星北极附近区域，这是第一个在火星北极附近着陆的人类探测器。按照计划，“凤凰”号着陆后展开了为期3个月的火星地面探测。同年7月30日，“凤凰”号的机械臂把一份土壤样本递送到热量和释出气体分析仪中。在样本加热时，分析仪鉴别出其中有水蒸气产生。这是火星上存在水的最直接证据。
2009年11月，科学家们肯定地表示，月球上有水而且数量可观。2009年10月9日，美国航空航天局利用火箭在月球表面撞出一个直径100英尺的坑，并在产生的碎片中测量到25加仑以水蒸气和冰的形式存在的水。

2，人类基因组序列图完成

2000年6月26日，美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合宣布：人类有史以来的第一个基因组草图已经完成。
2001年2月12日，中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果。
人类基因组计划中最实质的内容，就是人类基因组的DNA序列图，人类基因组计划起始、争论焦点、主要分歧、竞争主战场等都是围绕序列图展开的。在序列图完成之前，其他各图都是序列图的铺垫。也就是说，只有序列图的诞生才标志着整个人类基因组计划工作的完成。
2003年4月15日，在DNA双螺旋结构模型发表50周年前夕，中、美、日、英、法、德6国元首或政府首脑签署文件，6国科学家联合宣布：人类基因组序列图完成。
人类基因组图谱的绘就，是人类探索自身奥秘史上的一个重要里程碑，它被很多分析家认为是生物技术世纪诞生的标志。也就是说，21世纪是生物技术主宰世界的世纪，正如一个世纪前量子论的诞生被认为揭开了物理学主宰的20世纪一样。
人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息，破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。
2007年，科学家首次阐述了人与人之间的DNA究竟存在着多大的差异。这是一个巨大的概念性飞跃，它将影响从医生如何治疗疾病到人类如何看待自己以及保护个人隐私等各个方面。

3，细胞重新编程技术

美国《科学》杂志评选出的2008年十大科学进展，细胞重新编程“定制”细胞系方面的进展名列第一位。
《科学》杂志说，这些细胞系以及“定制”它们的有关方法，为科研人员理解甚至未来治愈一些医学上的顽疾提供了工具，比如帕金森氏症、Ⅰ型糖尿病等。
所谓细胞重新编程，是指通过植入新的基因，改变细胞的发育“记忆”，使其回到最原始的胚胎发育状态，就能像胚胎干细胞那样进行分化，这样的细胞被称作“诱导式多能干细胞”。
2008年，有两个科研小组从罹患不同疾病的患者身上提取细胞，重新编程，使其“变身”为干细胞。他们选取的疾病大多数是很难或者不可能用动物模型来进行研究，这就使得获取人类细胞系进行研究的需求变得更为迫切。
《科学》杂志认为，这些新的细胞系将成为科研人员理解疾病如何发生、发展的重要工具，另外对医学领域筛选潜在药物可能也有帮助。如果科学家将来完全掌握细胞重新编程技术，能够更准确地控制这一技术，使其变得更加有效、安全，那么患有不同疾病的患者将有可能用自体健康细胞来治病。

4，人类最早祖先确定

身高4英尺(约合1.21米)的“阿尔迪”成为迄今为止人类发现的最古老原始人。她生活在440万年前，直到1992年被发现。经过17年的探寻和研究，科学家将埃塞俄比亚出土的100多块碎片拼接起来，并成功复原了她的骨骼模型。
2009年10月，科学家公布了这一成果。令人吃惊的是，作为人与黑猩猩的共同祖先，“阿尔迪”却与黑猩猩大不相同。此外，尽管生活在森林中但却能够直立行走的事实，推翻了此前有关空旷草原地形对于人类两足发展至关重要的理论。

5，证实宇宙暗物质存在

2003年，美国匹兹堡大学斯克兰顿博士领导的一个多国科学家小组，借助了美国“威尔金森微波各向异性探测器”卫星的观测数据以及另一项名叫“斯隆数字天宇测量”的观测计划的结果进行了对比分析。观测分析得出结论认为，宇宙中仅有4%是普通物质，23%是暗物质，73%是暗能量。2006年一个美国天文学家小组通过美宇航局的“钱德拉”X射线太空望远镜等设备观测遥远星系的碰撞，发现了宇宙暗物质存在的最直接证据。2007年，欧洲和美国的科学家在《自然》杂志上发表了首次为宇宙暗物质绘出的三维图。

6，干细胞研究成果丰

2000年，克隆和干细胞研究取得进展。在克隆方面，科学家克隆成功了最难克隆的动物之一：猪。
2002年，以色列科学家将人体“肾脏前体细胞”移植到老鼠体内后，发育成与老鼠本身肾脏大小差不多的、具有一定功能的类似器官。
2003年，美国科学家首次对人类胚胎干细胞完成了基因工程操作，在干细胞应用于医疗研究上前进了一大步；日本科学家首次培育出人体胚胎干细胞；中国科学家首次将人类皮肤细胞与兔子卵细胞融合，培植出人类胚胎干细胞。
2006年，澳大利亚科学家在世界上首次成功利用单个干细胞使实验鼠体内新长出乳腺。英国科学家首次利用脐带血干细胞培育出微型人造肝脏。
2007年，美国和日本两个独立研究小组分别宣布，他们成功地将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的干细胞。这一成果有望使胚胎干细胞研究避开一直以来面临的伦理争议，从而大大推动与干细胞有关的疾病疗法研究。

7，纳米技术重要应用

2001年，纳米技术领域获得多项重大成果。继在2000年开发出一批纳米级装置后，科学家再进一步将这些纳米装置连接成为可以工作的电路，这包括纳米导线、以纳米碳管和纳米导线为基础的逻辑电路、以及只使用一个分子晶体管的可计算电路。分子水平计算技术的飞跃有可能为未来诞生极微小但极快速的分子计算机铺平道路。
2003年，美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家用碳纳米管研制出世界上最小的纳米电动机。
2006年，美国佐治亚理工学院教授王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能，研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。

8，欧洲强子对撞机启动

欧洲大型强子对撞机是目前世界上最大的强子对撞机。2008年9月1日，对撞机正式启动。9月19日，对撞机因事故被迫停止运作。
2009年11月20日，对撞机重新启动，并实现了第一束质子流贯穿整个对撞机。2009年11月30日创造了质子加速的新世界纪录。对撞机将两束质子流加速到了1.18万亿电子伏特的能级，打破了美国费米国家实验室加速器2001年创下的0.98万亿电子伏特的纪录，这使得大型强子对撞机真正成为世界上“最强的机器”。2009年12月8日晚，又成功实现一次总能量高达2.36万亿电子伏特的质子流对撞，再次创下能级最高纪录。
欧洲大型强子对撞机从上世纪90年代初开始设计，来自包括中国在内的80多个国家和地区的约7000名科学家和工程师参与建设。它位于日内瓦附近瑞士和法国交界地区地下100米深处总长约27公里的环形隧道内。

9，人类探测器创最远纪录

欧洲航天局官员2005年1月15日凌晨宣布，地面控制中心已收到来自“惠更斯”号探测器经由“卡西尼”号飞船传回的信号，表明“惠更斯”号已成功登陆土卫六。这创造了人类探测器登陆其他天体最远距离的新纪录。
“惠更斯”号探测器是1997年10月由美国“卡西尼”号飞船携带发射升空的，经过7年约35亿公里的飞行后进入土星轨道，并于2004年12月25日分离。

10，庞加莱猜想被证明

2006年6月3日，经过美国、俄罗斯和中国数学家30多年的共同努力，两位中国数学家——中山大学的朱熹平教授和美国里海大学教授及清华大学兼职教授曹怀东，最终证明了百年数学难题——庞加莱猜想。
1904年，法国学者亨利·庞加莱提出了一个猜想：在一个封闭的三维空间，假如每条封闭的曲线都能收缩成一点，这个空间一定是一个圆球。庞加莱的短短几行字，成为数学界100多年未能证明的难题。
庞加莱猜想和黎曼假设、霍奇猜想等一样，被并列为七大数学世纪难题之一。

⑸ “细胞核重编程”是指将人类成熟的体细胞重新诱导回干细胞状态，它们就有再分化形成多种类型细胞的可能，

A、细胞核重编程与基因的选择性表达密切相关，但没有形成个体，不能验证动物细胞的全能性；A错误．
B、细胞的衰老与死亡是新陈代谢的自然现象，不再衰老是癌细胞的特征，细胞核重编程后形成的细胞并没有发生癌变；B错误．
C、细胞凋亡使得细胞死亡，细胞核重编程后形成的细胞，能分化形成多种类型细胞，说明细胞的分化；C错误．
D、细胞核重编程后形成的细胞，细胞核是自身细胞，则形成组织器官用于移植属于自体移植，没有免疫排斥反应；D正确．
故选：D．

⑹ “重编程”让皮肤细胞“返老还童”三十岁，这究竟是一种什么黑科技

这个“重编程”让皮肤细胞“返老还童”三十岁，实际上就是利用“山中因子”清除衰老细胞的记忆的技术，把我们皮肤细胞中的记忆擦除，让皮肤原本衰老的细胞恢复到最初的状态。用通俗点的话来说，就是回厂翻新。

总的来说，这其实就是一项类似于电脑还原的技术，就是通过“山中因子”，清除皮肤细胞中那些衰老细胞的记录，让那些衰老的皮肤细胞回到刚诞生时候的状态。目前来说，这项技术是挺有未来的，但能不能商用，就看能研究到什么地步。

⑺ 细胞重编程的几种方法

对一个分化成熟的细胞来说，其细胞核全能性的实现是建立在与卵细胞质融合基础上的。或者说，卵细胞质含有使终末分化的体细胞转变为全能细胞所需的条件。这种由体细胞向全能细胞的转变称为体细胞重编程
体细胞重编程的经典方案有四种：体细胞核移植、转录因子诱导、细胞融合、细胞质孵育。（somatic cell reprogram-ming)。 [1]
要实现体细胞重编程这一目的，体细胞核移植并不是唯一手段，还可以通过向体细胞内人工导入特定的转录因子来实现，日本人山中（Yamanaka)博士正是因为这一开创性工作获得了2012年诺贝尔医学或生理学奖。该技术不仅避免了核移植带来的伦理学争论，更使人们对细胞治疗及再生医学充满期待。

⑻ “重编程”让皮肤细胞“返老还童”30岁，这是一种什么科学原理

适当的给脸部淋巴按摩，身体淋巴按摩.适当运动，有氧运动和无氧运动结合，适当的排汗会让自己更加年轻，衰老会离你远远的.现在是春天，天气非常的干燥，我的脸一到这时候就要废了的感觉，起皮，长痘，今年看到自己的脸都要急死了，就连敷了三天的面膜，之后天天晚上拿压缩面膜纸泡在爽肤水里天天敷！效果特别好，皮肤不仅白了还特别嫩，也不长痘了。平时多喝水锻炼身体也是保持年轻的秘诀，但我真的不喜欢动，哈哈。

⑼ 细胞核重编程的背景理论知识

在受精卵发育成一个成熟个体的过程中，特定类型的细胞一般都是沿“单行道”形成。随着发育的不断进行，这些细胞就会逐渐失去可塑性，成为不可逆的某一特定类型细胞。例如，一个皮肤细胞不会自动地转变成为一个脑细胞，而小肠细胞也不会转变成心脏细胞。然而，却有一些实验方法可以使不同类型细胞之间的转换成为可能。这些方法都是利用细胞核重编程的原理，也就是说让一种类型细胞的核基因表达转变成为胚胎细胞或者其它类型细胞的状况。这一机制引起了科学界的广泛兴趣。
衰老的“生物分子自然交联学说”指出 ：生物生长、发育、衰老的根本原因是细胞的增殖和分化，是各种生物大分子中化学活泼基团相互作用导致的进行性分子交联。该学说在论证生物体衰老的分子机制时指出：生物体是一个不稳定的化学体系，属于耗散结构。体系中各种生物分子具有大量的活泼基团，它们必然相互作用发生化学反应使生物分子缓慢交联以趋向化学活性的稳定。而随着时间的推移，交联程度不断增加，生物分子的活泼基团不断消耗减少，原有的分子结构逐渐改变，这些变化的积累会使生物组织逐渐出现衰老现象。
一个衰老的细胞，其分裂和增殖已经停止，其中的DNA及其他生物分子大部分均处于交联结合状态、生物分子的交联反应向活性分子不断减少的更衰老方向趋衡；但是，如果衰老细胞能够重新步入分裂增殖的轨道或者用其他方式使其生成活性生物分子的速度明显大于交联失活速度，则可以打破这种活性分子不断减少的更衰老趋衡而使细胞回复到比较年轻甚至全能的状态。

⑽ 什么是细胞重编程，什么是细胞转分化它们的过程是怎样的求详解！拜托了！！

2006年日本科学家山中伸弥(Shinya
Yamanaka)首次利用病毒载体将四个转录因子(Oct4，Sox2，Klf4和c-myc)的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到了类似胚胎干细胞的一种细胞类型——诱导多能干细胞(iPSCs)。这一了不起的成果在本月早些时候被授予了诺贝尔生理学/医学奖。
尽管近年来iPS技术不断取得发展，各种改良技术时有出现。然而转化效率低下一直都是科学家们头疼的问题。成为了iPS临床转化的重要障碍之一。此外，由于基因插入可能导致细胞癌变，研究人员和临床医生对于推动这些细胞的潜在治疗应用也一直抱谨慎的态度。
现在，斯坦福大学医学院的研究人员设计了一种高效安全的新方法，只需利用基因编码的蛋白就可以生成诱导多能干细胞。这一研究成果发布在10月26日的《细胞》(Cell)杂志上。
这并非是首次尝试这样的方法。许多研究人员曾证实利用蛋白质来生成诱导多能干细胞虽然有可能实现，但效率却远远低于病毒方法。斯坦福大学的研究人员能取得前所未有的成功归因于一个意外的发现：最初方法中使用的病毒不仅仅对于基因传递至关重要。
斯坦福大学心血管研究所副所长和医学教授John Cooke博士说：“过去一直认为病毒仅仅是作为特洛伊木马(Trojan
horse)将基因传递到细胞中。现在我们知道病毒可导致细胞松开染色体，使得DNA发生逆转至多能状态必需的改变。”
无需人类胚胎，iPS细胞为解决与干细胞研究相关的伦理道德困境提供了一个可能的替代方法。它们由机体内承担某一专门功能的成体细胞生成。在山中伸弥之前，人们认为这些细胞绝不可能恢复为起源的多能干细胞。然而山中伸弥却证实这些高度特化的细胞比之前认为的具有更大的发育灵活性或可塑性。在存在四个基因的条件下，它们就可以呈现出胚胎干细胞的特征，在合适的条件下可以变成几乎所有的细胞类型。
现在Cooke研究小组确定了这一转变发生的一个重要的组件。Cooke说：“我们发现当细胞暴露于一种病原体时，它会发生改变以适应或抵御挑战。这一先天免疫的一部分包括促进了DNA的可接近性。这使得细胞能够伸入它的遗传工具箱中，取出生存所需的东西。”它也使得多能诱导蛋白能够修饰DNA，将皮肤细胞或其他的特化细胞转变为一种胚胎干细胞样的细胞。
由于细胞激活了一种与存在病毒遗传物质时的炎症相似的免疫反应，研究人员将这一过程称为“转炎症”(
transflammation)。他们认为他们的研究发现有可能为在人类中使用iPS细胞，以及阐明多能性发生借助的生物学信号通路铺平了道路。
Cooke和同事们一开始就致力于优化利用细胞渗透性蛋白来重编程成体特化细胞变为多能干细胞。他们知道蛋白质进入到了细胞的细胞核中，在实验室它们能够结合正确的DNA序列。它们还能够维持过去采用其他方法重编程细胞的多能性。那么为何这些蛋白远不如病毒方法有效呢?
当研究人员将暴露于细胞渗透性蛋白的细胞的基因表达模式与负载基因的病毒感染的细胞进行比较时获得了突破：它们完全不同。Cooke想知道是否有可能病毒的某些特性对此负责。
研究人员利用细胞渗透性蛋白质和一种无关病毒重复了这一试验。多能性转化的效率显着提高。进一步的调查揭示这一效应是由于细胞内Toll样受体3(Toll-like
receptor 3)信号激活所致，利用小分子模拟这一病毒遗传物质触发信号通路具有相似的效应。
“这些蛋白质是非整合性的，因此我们不必担心病毒诱导对宿主基因组的损害，”Cooke说。此外他还指出利用细胞渗透性蛋白可以赋予对重编程过程更高水平的控制，有可能促成在人类治疗中使用iPS细胞。
“现在我们知道当受到病原体挑战时细胞会呈现出更大的可塑性，理论上我们可以利用这一信息进一步操纵细胞诱导直接重编程，”Cooke说。
直接重编程涉及将像皮肤细胞这样的一种特化细胞诱导成为如内皮细胞这样的一种细胞分化类型，无需通过中间的多能状态。斯坦福大学的研究人员Marius
Wernig博士利用直接重编程成功地将人类皮肤细胞转变为了功能性的神经元。