“人工多能干细胞”技术获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。

人类基因组

人工多能干细胞[编辑]（重定向自人工萬能幹細胞）诱导性多功能干细胞（Induced pluripotent stem cells；缩写作iPS）[1][2]，为利用导入特定基因或是特定基因产物(蛋白质）等方式送入体细胞（如:皮肤细胞或是肝脏细胞）中，使该体细胞变成为具备如同胚胎干细胞 ( ES 细胞 ) 般，具有分化成各式细胞之多功能分化能力，并且可以持续增生分裂。而这项新的技术，在2006年首度由日本京都大学山中伸弥教授团队，将老鼠之纤维细胞制作而成。山中伸弥因为这项研究与约翰·格登共同获颁2012年诺贝尔生理学或医学奖[3]。
研发进程[编辑]到目前为止，能够树立具有分化成构成身体各式各样细胞之分化万能性之细胞来源，主要为来自于胚盘胞期之内部细胞块所培养而成之胚胎干细胞，或是由胚胎干细胞和体细胞所融合之细胞，抑或是由生殖细胞培养而得之细胞。然而，iPS细胞的制作，是首度没有使用受精卵或是胚胎干细胞而创造出具有万能分化能力之干细胞。
在理论上，具有万能分化性之细胞，可以经过基因诱导分化之手段，使其分化成为身体中所有之组织与器官。如果使用人类病患自身细胞所创造出之iPS细胞，则培养出之组织或是器官作为移植回原患者身体内时，将可避开自身免疫系统之攻击之难题。另一方面，以往人类胚胎干细胞所产生之道德伦理问题，也可以取得根本的解决方式。因此，iPS细胞可成为再生医学中，备受注目之重要的细胞来源。
除了再生医学之应用之外，利用患者本身之细胞所形成之iPS细胞，将其做特定细胞诱导分化后，可以成为良好之人类细胞研究材料，解决以往人类组织细胞索取上之困难点，也可以成为研究致病机转之良好研究材料。另外，由于由患者本身体细胞得来，可以获得具有“个别性”、“专一性”之细胞材料，可以针对药剂或是成为毒性评估的最佳平台。一方面也提供为转译医学之最佳测试材料。也因此，iPS细胞的制作与发现，也成为医学、药学或是食品等之安全实验平台。
此外，当技术成熟后，例如女性细胞也可以制作出精子。 甚至老化细胞的重生，也不再是不可能的梦想。
概略[编辑]植物可以经由透过一小块组织切片，透过一定的培养方式，可以再生形成完整的个体。然而，动物除了受精卵以外，其他的细胞并不具有这样的万能分化能力，而若透过特定的培养条件下，具有干细胞万能分化能力之细胞，在身体内是存在的。
一般来说，具有分化万能性之动物细胞，在适当的培养条件下培养，并无法成为如同正常器官般有秩序的排列形成，只能成为细胞团块。倘若，这些细胞若能朝组织或是器官分化形成后，可以提供作为病患之脏器移植等，来解决捐赠者不足等问题。另一方面，若由他人的组织器官等移植到病人身体，也容易使受赠者产生免疫上的排斥问题。
以胚胎干细胞干细胞来说，目前可知道，具有分化成身体内各式各样的能力，然而，胚胎干细胞仅能在发育早期取得，除了母体会有危险外，被用来取得的胚胎将失去继续发育成个体的能力。也因此，具有相当大的伦理道德疑虑。而胚胎干细胞的研究，也因为发生韩国黄禹锡教授之研究捏造事件，相关研究也停了一阵子。
因此，各界也期望能由皮肤或是血液等取得，具有分化成各式各样细胞之万能分化性。
细胞功能[编辑]在自然生物体中，万能干细胞源自胚胎发育8细胞期后囊胚中的内细胞团(inner cell mass, ICM)。它的特点是无法像全能干细胞一般独自发育成一个个体，但具有可以发育成多种组织的能力的细胞。人工的万能干细胞相信与天然万能干细胞相同。
美国和日本的科学家[4]，共同在2007年6月7日[5]成功把人类皮肤细胞转化成人工万能干细胞，并成功使这些干细胞转化成为身体器官的一部份。这个计划，由日本京都大学、美国怀特黑德研究所及哈佛大学三家大学的研究小组合作[5]。在日本方面，有关研究由京都大学的山中伸弥教授领导的小组作出。他们透过利用病毒载体，把与干细胞的万能分化性相关的四种遗传基因[5]“感染”皮肤细胞，可诱导皮肤细胞改造，让其返回到事实上与胚胎干细胞的功能相同的原始细胞阶段[5]。由于这种方法并不需要从胚胎中提取细胞，因此解决了旧有技术在道德上的争议之余[4]，由于干细胞从患者的皮肤取得，所以制作出来的身体部份不会被身体排斥。有关研究成功后，各方分别于《自然》杂志及《细胞-干细胞》期刊的创刊号上发表[5]。
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iPS细胞制作法 step1: 从身体取得细胞并加以培养 step2: 利用病毒载体,或是其他方式把特殊基因或是其产物（蛋白质）“导入”细胞。红色的是已被“导入”的细胞。step 3: 当细胞群落形成，并利用ES细胞之培养法进行培养 step 4: 培养后便会形成类似ES细胞之iPS细胞群。


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利用再生医学手段，将受损之肺脏以iPS细胞所形成之脏器组织进行再生。附注: 此图仅为模式图，与现在技术等具有相当大的差距