一只用“皮膚”克隆出的老鼠
近日，兩只來自中國實(shí)驗(yàn)室的黑色小鼠吸引了全球的目光。這兩只毛色發(fā)亮、眼珠烏黑，時(shí)而會在鏡頭前搔首弄姿的小鼠，是世界上首次以皮膚細(xì)胞克隆而來的產(chǎn)物。北京生命科學(xué)研究所高紹榮博士和中國科學(xué)院動物研究所周琪博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，分別在《細(xì)胞·干細(xì)胞》和《自然》上發(fā)表論文，宣布首次利用誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞——即iPS細(xì)胞，得到存活并具有繁殖能力的小鼠，從而證明iPS細(xì)胞具有和胚胎干細(xì)胞同樣的全能性。
白鼠“媽媽”生出黑鼠“兒子”
4月20日一早，高紹榮像往常一樣，在清晨五六點(diǎn)鐘的時(shí)候就已經(jīng)走進(jìn)位于北京生命科學(xué)研究所的實(shí)驗(yàn)室。這天正是第四批被注射iPS細(xì)胞的孕鼠的生產(chǎn)日。
此前，他的小組一共培育出387個(gè)由iPS細(xì)胞誘導(dǎo)的胚胎，并將它們植入母鼠體內(nèi)。“這是一個(gè)效率極低的實(shí)驗(yàn)。”高紹榮這樣形容。因?yàn)樵趲装賯�(gè)胚胎中大部分流產(chǎn)，或者被母體吸收了。
在高紹榮和周琪發(fā)布研究成果之前，沒有實(shí)驗(yàn)室成功獲得過由iPS細(xì)胞而來的小鼠。高紹榮和他的學(xué)生康嵐，經(jīng)過19個(gè)月的實(shí)驗(yàn)才首次成功獲取了iPS細(xì)胞。此后，康嵐將用黑鼠體細(xì)胞誘導(dǎo)出的iPS細(xì)胞注入白鼠的原始胚胎，令所有人大吃一驚，一個(gè)白鼠“媽媽”，卻生出了黑鼠“兒子”。這時(shí)，他們開始意識到，這個(gè)借用白鼠子宮的新生兒，很可能是體細(xì)胞主人——黑鼠的克隆品。
于是，小組決定驗(yàn)證iPS細(xì)胞是否具有同胚胎干細(xì)胞一樣的全能性。第一批、第二批、第三批實(shí)驗(yàn)皆告失敗，直到第四批孕鼠走上手術(shù)臺。高紹榮帶著他的學(xué)生們，再一次從實(shí)驗(yàn)室里來到鼠房，挑了幾只看似有“懷孕跡象”的母鼠，重新主刀。沒有，沒有，還是沒有。直到這一只現(xiàn)在已經(jīng)長大成“鼠”的小家伙出現(xiàn)在孕鼠的子宮里。
為什么你們能做出來
當(dāng)研究小組將以這個(gè)實(shí)驗(yàn)為內(nèi)容的論文向《細(xì)胞·干細(xì)胞》投稿時(shí)，他們迅速收到了這本權(quán)威雜志的回音。在來往的數(shù)十封郵件中，編輯對實(shí)驗(yàn)本身的修改意見并不多，但他們卻不停地追問：“為什么你們能做出來？”
高紹榮和康嵐都不知道這個(gè)問題該從何回答。國外的許多實(shí)驗(yàn)室“可能因?yàn)橐s論文，沒有做這么多”。但如果還有其他可能，高紹榮只能歸結(jié)于：“我們拿到的iPS細(xì)胞系的確非常好，他們可能沒有我們這么幸運(yùn)。”
像高紹榮的小組一樣“幸運(yùn)”的，還有中國科學(xué)院動物研究所的周琪小組，他們與高紹榮小組恰好在同一天發(fā)表論文，同時(shí)宣布已經(jīng)用實(shí)驗(yàn)證明了iPS細(xì)胞的全能性。
細(xì)胞隨時(shí)可成“救命稻草”
證明了iPS細(xì)胞的全能性，就意味著臀部的皮膚不只可以用作毀容臉部的植皮整形，我們周身上下、千千萬萬極易被取得的細(xì)胞，隨時(shí)都可能成為“救命的稻草”。
在廣東、廣西地區(qū)，一種極其恐怖的血液疾病，由于幾乎沒有治愈方法，當(dāng)?shù)厝送荒苡?ldquo;小孩兒養(yǎng)不大”來形容這種病。這種與生俱來的疾病使人體內(nèi)的紅細(xì)胞沒辦法攜氧，患兒從出生開始就要連續(xù)輸血，但即便是這樣，大部分得病的孩子甚至無法活到小學(xué)畢業(yè)。這往往被稱為β地中海貧血癥。
高紹榮在8月發(fā)表的一篇論文中，就專門論述了iPS細(xì)胞在治療β地中海貧血癥中可能產(chǎn)生的效果。一個(gè)來自廣西的兩歲小孩，成了這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)最早的活體捐獻(xiàn)者，而這個(gè)孩子現(xiàn)在只能依靠輸血來維系生命。技術(shù)人員將孩子的一小塊皮膚，培養(yǎng)、凍存，帶回北京，最后誘導(dǎo)成iPS細(xì)胞。通過定向打靶把基因突變或缺失修復(fù)，再將這個(gè)干細(xì)胞系做體外誘導(dǎo)，就有可能把它誘導(dǎo)成造血干細(xì)胞和造血組細(xì)胞。之后再把造血組細(xì)胞重新移植到病人體內(nèi)，從理論上來看，這種恐怖的疾病就可以被治愈。而這種細(xì)胞移植的最好之處就在于，病人無需擔(dān)心免疫排異的問題。
高紹榮一直關(guān)注著這方面的進(jìn)展。當(dāng)他發(fā)現(xiàn)前新聞聯(lián)播主播羅京和籃球運(yùn)動員王磆，都是因?yàn)楣撬枰浦埠蟮呐女惙磻?yīng)離開人世時(shí)，他遺憾地說：“如果用他們本身的體細(xì)胞來移植，就不會產(chǎn)生問題。”