細胞分化的逆轉人教2019版高中生物學必修一提到，細胞分化是一種持久性的變化，直到細胞死亡：也就是說，在發育過程中，細胞都單向地從分化潛能高的不成熟細胞，逐漸發育為專門性越來越強的成熟細胞，這一過程不可逆轉。果真如此嗎？2006年，日本研究者山中伸彌等將Oct3/4、Sox2、c-Myc

以及

Klf4（如圖），通過逆轉錄病毒載體轉入小鼠的成纖維細胞，使其變成多潛能干細胞，及誘導多潛能干細胞（inducedpluripotentstemcell，iPScell），能夠分化成胚胎中所有類型的細胞。這項技術避免了干細胞研究領域的免疫排斥和倫理道德問題，是生命科學領域的一次巨大革命。與胚胎干細胞一樣，iPS細胞能夠長期增殖并維持高度未分化狀態，在體內可分化為3個胚層來源的所有細胞，進而參與形成機體所有組織和器官。在體外，iPS細胞可定向誘導分化出多種成熟細胞。因此，iPS細胞在理論研究和臨床應用等方面都極具應用價值。

iPS細胞建系過程的示意圖（經常用來做材料題的一個圖）山中伸彌利用逆轉錄病毒將四個轉錄因子Oct4、Sox2、c-myc和KLF4表達在鼠或者人的體細胞中，分化的體細胞可以重編成為多潛能干細胞。但是c-myc是也原癌基因，有可能使細胞癌變。iPS細胞與再生醫學是目前研究的熱點。多項研究在人類血液疾病的小鼠模型中進行了iPS細胞應用的嘗試，并取得了初步成功。Hanna等在人源化的鐮狀細胞貧血小鼠模型上獲取成纖維細胞，誘導建立了iPS細胞系，然后通過同源重組的方法將病變基因修正，接著把遺傳修飾后的iPS細胞定向分化為造血干細胞，導入小鼠體內，貧血癥狀明顯改善，這是首次利用iPS細胞進行的人類疾病治療研究。iPS技術在治療神經系統疾病中顯示了很大的用途。Werning等對已建立的小鼠iPS細胞進行體外誘導培養，可以將其誘導分化為神經前體細胞和多巴胺能神經元，移植到患有帕金森病的小鼠體內能減輕其癥狀。最近一項研究利用帕金森病患者的皮膚細胞培育出了iPS細胞，并能將其分化為多巴胺神經元細胞，這是帕金森病患者大腦中所缺少的一種重要細胞。因此，其有望成為治療帕金森病等神經系統疾病的一種方法。雖然iPS細胞技術在再生醫療領域的嘗試與應用還遠未成熟，但隨著iPS細胞基礎與臨床研究的深入，iPS細胞必將開辟再生醫學領域的新紀元。例1、科學家將人體皮膚細胞改造成了多能干細胞--“iPS細胞”，人類“iPS細胞”可以形成神經元等人體多種組織細胞。以下有關“iPS細胞”說法正確的是()A.iPS細胞分化為神經細胞的過程體現了細胞的全能性B.iPS細胞有細胞周期，它分化形成的神經細胞一般不具細胞周期C.iPS細胞可分化形成多種組織細胞，說明“iPS細胞”在分裂時很容易發生突變D.iPS細胞分化成人體多種組織細胞，是因為它具有不同于其他細胞的特定基因答案：B例2、科學家將四種遺傳基因導入皮膚細胞，發現皮膚細胞可轉化為具有胚胎干細胞特性的細胞即誘導多能干細胞(iPS)。回答下列問題：

(1)哺乳動物的胚胎干細胞是由早期胚胎或_______________中分離出來的一類細胞，在功能上具有發育的____________。

(2)在培養iPS的培養液中加入_______________，可以誘導iPS分化成不同的組織和器官，解決器官移植中的______________和_____________兩大難題。答案：（1）原始性腺

（2）分化誘導因子

供體器官短缺

免疫排斥

解析（1）胚胎