阿水

    人工誘導多能性幹細胞的英文為：induced pluripotent stem cell，簡寫為 iPS。

Ips細胞首先由日本京都大學的山中伸彌教授所開發的技術，那是將我們成人的器官，如皮膚取下的細胞，再導入4種基因，就形成如同ES(Embryonic Stem cell； ES)細胞的iPS細胞。這種ES細胞與iPS細胞合起來都稱為多能性幹細胞。這種多能性就是有能力轉變成內胚葉、中胚葉以及外胚葉。就是可以在培養皿中形成內胚葉、中胚葉、或外胚葉。例如構成神經系統的各種細胞可以在培養皿中培養。因此失去的神經細胞，或者神經膠質細胞可以在培養皿中培養，然後此等細胞可以拿來移植，移植後可以再生，由於這個緣故，將來可發展成為再生醫學。

    1981年英國的科學家從老鼠的胚胎取得ES細胞，而於2007年終於獲得諾貝爾醫學生理學獎。1998年樹立人類ES細胞。

    ES細胞是從初期胚胎取得，再加以培養；而iPS細胞是從人體的臟器取得的細胞，再使用人工方法將4種基因以病毒為載體，將基因植入細胞，經基因重組後所得的細胞。

    關於建構iPS的原因，是因為從初期胚胎取得的ES細胞，具有內胚葉、中胚葉、和外胚葉三種多功能性。但是事實上構成我們身體各器官，例如皮膚，有皮膚細胞組成，消化道由消化道細胞組成，而此等細胞建構的基因與受精卵建構的基因完全相同。但是我們身體上各器官的細胞為甚麼不能發揮ES細胞的作用？問題出在3萬個基因中的2萬個基因。

    我們身體上的細胞共有3萬個基因，但實際表現的僅有1萬個基因，如果以一本書來表示，共有3萬頁，只有1萬頁可以閱讀，2萬頁被漿糊粘住不能閱讀。表現ES細胞的基因有4種轉錄因子，分別為：SOX2、 OCT3、 cMyc、 KL4，將這些轉錄因子植入人體細胞後等於把2萬頁被漿糊粘住不能閱讀的部份打開，轉變成可以閱讀，等於這種細胞可以分化為各種細胞，這就是iPS。

    雖然iPS細胞與ES細胞很像，但來源不同，因為ES細胞是從胚胎初期破壞所得，有生命倫理的問題，另外，ES細胞是他人的細胞，移植後可能發生免疫拒絕反應。而iPS細胞是從自己本身的器官組織取出，沒有生命倫理的問題，也不會發生過敏反應，所以如能獲得如此多功能性的幹細胞，當然會引起廣大的注意。

    自從2006年樹立這種技術後，目前已快速進步。在第二年，即2007年由山中先生的研究小組與美國威斯康辛大學的研究小組，同時樹立人體iPS細胞，從那時起，國際上對iPS細胞的研究發展形成劇列的競爭局面。

    使用iPS細胞製造神經系統的幹細胞，這種技術開發，日本的研究小組最先研發成功。因此日本進一步將人類的iPS細胞，也就是可以專門製造神經系統的幹細胞，移植到脊髓損傷的老鼠身上，結果使老鼠恢復運動，這是全世界最初實驗成功的例子。

    另一種iPS細胞的應用，是從病患的細胞製造iPS細胞，然後在培養皿中培養iPS細胞，例如帕金森症（Parkinsonism），可培養多巴胺神經元( dopaminergic neurons)；又如運動神經元脫落的可以在培養皿中培養運動神經元，由此細胞分析，為何會發生此種疾病，可分析發生疾病的機轉，並從疾病的發生機轉，研發新的藥物，也就這個原因現今引起很多人注目。

    目前對神經系統的許多疑難雜症，如肌肉萎縮症（muscular dystrophy）、帕金森症（Parkinsonism）、脊髓小腦變性症等，iPS細胞的應用在動物模型試驗上獲得良好的效果。

    但是iPS細胞也有其缺點，尤其使用於再生醫療時，因為iPS細胞的基因是由人工植入，一旦iPS細胞植入人體後會轉變為良性腫瘤，而其形成腫瘤的傾向較ES細胞還要強。如何使其不發生腫瘤，而能安全的使用於再生醫療，這是近1~2年研究團體會傾全力研究的課題，也是不得不要研究克服的重點。

    從許多實驗得知ES細胞和iPS細胞可在培養皿中培養，基本上失去上述細胞的器官可以補充，因此如果心肌發生心肌梗塞，第I型糖尿病缺少胰島素，骨質疏鬆引起的骨折，甚至腎臟衰竭，或其它更多疾病都可使用再生醫學治療。但目前還在動物實驗階段，幾年後可能會使用到臨床上。

    目前日本以京都大學的山中伸彌教授以及慶應大學生理學的岡野榮之教授為研究中心，從基礎的研究進行到臨床的研究，除日本外還與其它科系及國外的研究小組合作，相信不久的未來將會有突破性的發展。