体细胞重编程研究及其在再生医学中的应用前景
《人诱导多能干细胞系的建立》范文
《人诱导多能干细胞系的建立》篇一一、引言人诱导多能干细胞（Human Induced Pluripotent Stem Cells，简称hiPSC）的发现与建立，是现代生物学领域的一大突破。
这种干细胞具有高度自我更新能力和多向分化潜能，为疾病模型构建、药物研发以及再生医学等领域提供了新的研究工具和治疗方法。
本文将详细介绍人诱导多能干细胞系的建立过程、方法及其在科研和临床上的应用前景。
二、人诱导多能干细胞的建立1. 背景与原理人诱导多能干细胞技术的原理主要是通过特定基因的过表达和转录因子的激活，将成熟的人体细胞重编程为多能性干细胞。
这种方法在技术层面上克服了传统胚胎干细胞研究的伦理问题，同时也为疾病模型构建、药物研发等领域提供了新的研究工具。
2. 实验方法人诱导多能干细胞的建立主要涉及细胞培养、基因编辑和细胞分化等步骤。
首先，从人体获取成熟的体细胞，如皮肤成纤维细胞或外周血细胞等；然后通过基因编辑技术，将特定的转录因子导入细胞中；最后，通过体外培养和分化，诱导这些细胞成为多能性干细胞。
三、人诱导多能干细胞系的应用1. 疾病模型构建人诱导多能干细胞可模拟各种疾病的发病过程，为研究疾病的发生机制和寻找治疗方法提供了有力工具。
例如，通过建立帕金森病、糖尿病等疾病的模型，可以研究疾病的发病机制，并筛选出潜在的治疗药物。
2. 药物研发人诱导多能干细胞可用于药物研发过程中的毒性和药效评估。
通过分析药物对干细胞的影响，可以预测药物在人体内的疗效和潜在副作用，为新药研发提供有力支持。
3. 再生医学人诱导多能干细胞具有分化成多种组织细胞的能力，为再生医学提供了新的治疗手段。
例如，通过诱导干细胞分化成神经元、心肌细胞等，可以用于治疗帕金森病、心肌梗死等疾病。
此外，还可以通过基因编辑技术修复干细胞的基因缺陷，从而治疗遗传性疾病。
四、未来展望随着人诱导多能干细胞技术的不断发展，其在科研和临床上的应用前景将更加广阔。
未来，我们可以期待以下几个方面的发展：1. 技术的进一步完善：随着基因编辑和细胞培养技术的不断进步，人诱导多能干细胞的建立过程将更加高效和稳定。
人类细胞工程及其在医学中的应用
人类细胞工程及其在医学中的应用随着生物技术和生命科学的进步，人类细胞工程已成为引人注目的领域。
人类细胞工程的主要目标是使用基因组学、蛋白质组学和其他新兴技术来改变细胞，使之能够实现不同的任务，比如产生药物、修复组织和器官以及治疗疾病等。
本文将详细介绍人类细胞工程及其在医学中的应用。
一、人类细胞工程的技术人类细胞工程技术基于基因编辑技术和重编程技术。
基因编辑技术可以在一个组织或细胞的染色体中删除或插入基因，以更改细胞的功能。
重编程技术则可以在复杂的基因组中重制细胞的组装方式，使其转化成其他细胞类型，同时也可以修复细胞的DNA，使得细胞能够避免遗传病变。
另外，人类细胞工程还需要使用纳米技术和材料科学来设计和制造人工细胞，以及控制这些细胞的生长和分裂。
这些技术的结合使得科学家可以在细胞和生物体级别上，对人类细胞的特性和功能进行精细的控制。
二、人类细胞工程在医学中的应用人类细胞工程技术在生物医学领域中也有着广泛的应用，包括人工细胞的研究、组织工程和器官修复、癌症免疫治疗、基因制药等。
（一）人工细胞的研究人工细胞是利用一些化学物质和材料制造的具有人类细胞特征的复制体。
这些细胞可以被用来模拟或替代活性细胞，在模拟细胞和蛋白质相互作用方面有着重要的应用。
例如，科学家可以使用人工细胞来研究疾病、开发新药物和探讨细胞功能和互动等。
（二）组织工程和器官修复组织工程和器官修复是人类细胞工程的一个核心领域。
科学家正在研究如何利用人类干细胞和其他细胞类型来培养没有损坏的肝、心脏、肺和肾等器官。
利用干细胞的特性，科学家还可以用分化到不同类型的人类细胞来恢复组织和器官的功能，可以用来进行组织修复和再生医学的研究。
（三）癌症免疫治疗免疫治疗是一种利用人类免疫系统对抗癌症的新型治疗方法，其中包括增强免疫系统的抗癌机制和减少想癌物质的刺激等。
人类细胞工程技术可以通过重编程免疫细胞（如T细胞）来创建特定的干细胞，这些细胞被设计出来能够在身体内攻击癌症细胞，提高治疗率。
多能干细胞及其在再生医学中的应用
多能干细胞及其在再生医学中的应用内科医生回忆起他第一次在医学院听到关于干细胞的讲座时的情景，那是20年前的某个下午。
当他听到科学家们正在研究的一种名为“多能干细胞”的细胞类型，内心充满了惊奇和好奇。
这种细胞不仅可以复制为任何类型的细胞，而且可以为组织修复和再生提供不可替代的帮助。
多能干细胞是指能够分化为体内任何细胞类型的一类未分化的细胞。
这意味着多能干细胞可以进化成肌肉、神经、心脏以及其他各种人体组织种类。
自干细胞研究首次被引入以来，它一直被认为是拯救无数疾病和创伤患者的最后一根救命稻草。
本文将围绕这个主题展开讨论。
具体而言，我们将探讨多能干细胞的性质和种类，以及它们在医学上的应用。
1. 多能干细胞的类型人类体内有两种不同类型的干细胞：胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞可以在成长和发育时分化为身体各种组织，包括血液、神经、心脏和骨骼等组织。
另一方面，成体干细胞通常是成年人身体中的一种未分化的细胞，可用于修复或替换受损的组织。
此外，还有一种叫做诱导多能干细胞（iPSCs）的人工重编程型干细胞，在类似于细胞核转移的过程中，将成熟细胞经过重新编程变为干细胞。
iPSCs最早于2006年成功培育出，自此之后，iPSCs成为了“再生医学”这个领域最具前途的一种干细胞形式。
iPSCs与自体干细胞和异体干细胞相比，有着更为广泛的应用前景。
2. 多能干细胞在再生医学中的应用尽管多能干细胞研究仍处于早期，但已经有一些有前途的应用出现了。
以下是其中几个：2.1 临床用途多能干细胞可以为患者提供无损伤性的治疗。
例如，病人不需要像传统手术那样进行无关紧要的组织切除。
相反，医生可以注射干细胞到患处，这些细胞将会修复或替换损坏的组织。
由于多能干细胞可以分化为任何细胞类型，因此它们被视为创伤和疾病治疗的理想选择。
2.2 心脏疾病治疗多能干细胞可以变成心脏细胞，从而帮助治疗心脏疾病。
心肌细胞是心脏的重要局部组织。
当心脏受到损害时，它们很难再生，这就意味着心脏的伤口通常会在治疗后留下瘢痕。
肢体再生技术的研究现状及展望
肢体再生技术的研究现状及展望在科技日新月异的今天，肢体再生技术的研究已经引起了广泛的关注。
肢体再生技术是指利用科技手段帮助人类重新生长失去的肢体，对于那些因为事故或疾病导致肢体残缺的人来说，是极具希望的一种治疗方式。
本篇文章将围绕肢体再生技术展开讨论，介绍其研究现状以及未来发展的展望。
一、背景介绍肢体再生技术并非是一门新兴学科，早在20世纪初，科学家就已经开始了相关的研究。
然而，在当时，研究水平有限，无法实现具体的治疗效果。
直到近几十年，随着科技的不断发展，肢体再生技术才开始逐渐成熟和广泛应用。
二、研究现状1. 细胞再生技术肢体再生技术是利用人体内的细胞自我再生的机制来实现的。
因此，对于细胞再生技术的研究，一直是肢体再生技术中的核心问题。
细胞再生技术主要有以下两种：(1) 干细胞研究干细胞是指具有分化成各种细胞的潜力，从而有可能用于组织再生的非体细胞。
干细胞研究即通过体外培养等手段获取大量的干细胞，再将其植入到需要再生的组织中，促进组织再生和修复。
目前已经有很多重大突破，如多能干细胞的发现和iPS细胞的应用，这些成果为肢体再生技术带来了很大的希望。
(2) 基因重编程技术基因重编程技术是一种新兴的细胞再生技术。
它利用基因编辑技术，将细胞内的基因进行重编程，让细胞恢复到早期发育状态，从而重新实现自我复制和再生。
这项技术的应用范围非常广泛，可以用于治疗多种疾病，包括肢体残缺。
2. 3D打印技术3D打印技术是目前最为热门的一种肢体再生技术。
它可以将患者的肢体图像进行扫描，生成三维模型，然后通过3D打印机打印出与患者肢体相同的仿真物。
再将仿真物细胞或生物材料种植进去，进行修复。
这项技术不仅可以用于肢体再生，还可以用于脏器的修复和人工器官的制造。
3. 神经适应技术神经适应技术是一种神经恢复技术，通过种植神经电极和外骨骼矫形器等设备，帮助患者重新恢复肢体功能。
这项技术对于那些因为神经系统原因导致肢体残缺的人尤其重要。
诱导性多能干细胞(IPS)的研究进展及应用前景
经验交流│The exchange of experience- 170 - 诱导性多能干细胞(IPS)的研究进展及应用前景郭永平1贾俊忠2贾 燕3(巴彦淖尔市医院，内蒙古巴彦淖尔市 015000)【摘要】诱导性多能干细胞技术(IPS)是分化成熟的体细胞在体外重新编程，打破分化体细胞的基因“沉默”现象，被诱导为多潜能干细胞，从而具有与胚胎干细胞相似的自我更新能力和发育多潜能性。
这为特殊疾病的治疗和新型药物的筛选提供了方向和帮助，将使患者特异性的诱导性多潜能干细胞成为再生医学、药物筛选毒理测试的理想工具，同时避免了免疫排斥和伦理问题。
【关键词】IPS；转录因子；研究进展；应用前景1 干细胞干细胞的研究是21世纪生命科学领域中最热门和前沿的课题之一，其是各种器官组织细胞的初始来源，具有增殖、更新和多向分化的特性。
干细胞按照来源不同，分为成体干细胞和胚胎干细胞。
成体干细胞主要有胰腺干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞等，理论上其在特定条件下可分化为特异的组织器官，是修复和再生的基础。
2 诱导性多能干细胞的研究进展科学家在研究胚胎干细胞的过程中，一直被干细胞的来源及伦理学问题困扰和谴责。
为了避开HES细胞和治疗性克隆研究的伦理学争论，科学家努力尝试找到一条将人类的体细胞直接转化为多潜能干细胞的途径，即诱导多潜能干细胞技术。
1996年，英国科学家将供体细胞的细胞核移植到去掉细胞核的受体卵母细胞中，从而导致Dolly羊的诞生，这在生命科学领域引起不小的轰动。
后续科学家从中得到启发，受体细胞的细胞质中含有某种或某些重启细胞核基因表达的因子成分。
2003年，Gurdon团队研究发现，将小鼠胸腺细胞和成人外周血淋巴细胞的细胞核注入爪蟾卵母细胞后，Oct4呈现高度表达，这是哺乳动物干细胞中最具特征性的标志物，而细胞核的分化标志物丧失。
这就说明实验中哺乳动物的细胞核可直接被卵母细胞质成分因子重构，从而表达Oct4，这项研究开启了诱导人类体细胞转变成干细胞的新思路。
细胞重编程的分子基础和应用
细胞重编程的分子基础和应用细胞重编程是指从一种细胞类型转变为另一种细胞类型的过程，在细胞发育和组织再生中具有重要的生物学意义和潜在的医学应用。
一般而言，细胞重编程涉及到转录因子、表观遗传学修饰、信号通路等多种分子机制，本文将从分子基础和应用两个方面介绍细胞重编程的相关内容。
一、分子基础1. 转录因子细胞重编程最早的成功实验是通过转录因子的直接转导实现的。
在2006年，日本学者山中伸弥等人利用四种转录因子Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc，成功将成纤维细胞（fibroblast）重编程为诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）。
其中，Oct4和Sox2是促进细胞分化为神经元的关键因子，Klf4则参与多种细胞过程的调控，c-Myc则与细胞增殖和生长相关。
这一重大突破为细胞重编程的开创提供了理论基础和实验依据。
2. 表观遗传学修饰转录因子只是细胞重编程的一个方面，在过程中，表观遗传学修饰也是至关重要的。
研究表明，DNA甲基化、染色质构象和染色质修饰等都可以影响细胞转录程序的进行，进而影响细胞的分化状态。
一个典型的例子就是DNA甲基化。
在正常情况下，非特异性DNA甲基转移酶DNMT3B可以将DNA合成后的胞嘧啶通过甲基化反应转化为胞嘧啶甲基化物，在这一过程中紧紧把控了调控基因的表达，使得成纤维细胞等确定性细胞保持其细胞命运。
但在细胞重编程时，这种机制需要被逆转才能让细胞回到较初期的未分化状态。
因此，通过将DNA甲基化剂等入侵到细胞内，可以使细胞快速回到干细胞状态或转化为非本应分化的特化细胞。
3. 信号通路在细胞重编程中，信号通路对转录因子进行调控也扮演着重要的角色。
在细胞分化的不同阶段，不同的信号通路发挥着作用：如细胞分裂因子、细胞凋亡因子、神经生长因子等，均能通过它们的特殊受体及其表达调控细胞的生长、增殖和分化。
经典的信号通路包括Wnt、FGF、TGF-β等，它们分别通过不同的信号分子和途径，影响着细胞生长和分化。
诱导多能性干细胞重编程方法及应用研究进展
诱导多能干细胞（iPSCs）是细胞重编程技术的一个重要应用领域。iPSCs是 通过反向工程的方式，将成熟细胞通过基因重组技术诱导回原始胚胎干细胞状态 的一种新型细胞。这种细胞具有类似于胚胎干细胞的多分化潜能，可以分化为各 种类型的细胞，因此被广泛应用于基础研究、药物筛选、再生医学等领域。
在医学领域，细胞重编程技术的应用前景十分广阔。首先，细胞重编程技术 在再生医学中发挥重要作用，通过将患者的体细胞重编程为iPSCs，可以获得与 患者基因型相匹配的、具有自体性质的细胞，用于替代损伤或病变的组织器官。 此外，细胞重编程技术在基因治疗和疾病研究方面也具有巨大的潜力。
展望未来，细胞重编程技术将在多个方向上持续发展。首先，对于细胞重编 程机制的研究将更加深入，有望为技术的进一步优化提供理论支持。其次，随着 基因编辑技术的发展，直接重编程和间接重编程技术有望实现更加高效和精确的 细胞类型转化。此外，通过结合生物信息学等技术，细胞重编程技术有望实现自 动化和个性化的发展。
三、关键技术探讨
1、基因编辑：基因编辑技术如CRISPR-Cas9等在iPSCs重编程中发挥了重要 作用。通过精准地编辑基因组，可以实现对特定基因的表达调控，进而提高重编 程效率。
2、体外培养：体外培养技术是实现iPSCs重编程的重要条件。优化培养体系、 制定适当的细胞生长条件，有助于提高重编程细胞的生存率和稳定性。
例如，通过将患者的体细胞直接重编程为特定类型的细胞，可以模拟疾病的 发生和发展过程，从而深入了解疾病的发病机制；同时，通过细胞重编程技术， 可以将患者的体细胞转化为具有正常功能的细胞类型，用于基因治疗和疾病治疗。
然而，尽管细胞重编程技术具有巨大的应用潜力，但目前仍存在一些问题和 挑战。首先，关于细胞重编程的机制尚不完全清楚，对技术的进一步优化和改进 仍需深入探讨。其次，细胞重编程过程中可能伴随一些潜在的风险和并发症，如 细胞恶变、基因组不稳定等，需要加强安全性评估和管理。此外，虽然iPSCs在 许多领域显示出巨大的潜力，但其异质性和致瘤性等问题仍需深入研究。
ips细胞造模方法
ips细胞造模方法IPS细胞（induced pluripotent stem cells）是由成体细胞通过基因重编程技术转化而来的多能干细胞。
它具有与胚胎干细胞相似的自我复制和分化潜能，被认为是再生医学研究领域的重要突破之一。
本文将探讨IPS细胞的制备方法及其应用前景。
一、传统方法：基因转导传统的IPS细胞制备方法主要是通过基因转导技术，将一组特定的转录因子（Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）导入到成体细胞中，使其重新获得多能干细胞的特性。
这些转录因子能够重新激活胚胎发育过程中的基因网络，使成体细胞回退到多能状态。
然而，这种方法存在着许多问题，如基因插入位点的不确定性、细胞易受损等，限制了其应用。
二、新兴方法：化学物质诱导为了克服传统方法的缺点，研究人员提出了化学物质诱导的IPS细胞制备方法。
这种方法通过添加一系列特定的化学物质，如小分子化合物、生长因子和细胞外基质等，来诱导成体细胞向多能干细胞转化。
相比基因转导方法，化学物质诱导的IPS细胞制备方法更加安全、高效，并且不会引入外源基因。
三、优势与应用前景1. 无需胚胎：相比胚胎干细胞，IPS细胞的制备不需要损害胚胎，避免了伦理争议。
2. 个体特异性：IPS细胞是从患者自身的成体细胞中获得的，具有相同的遗传背景，可以避免免疫排斥反应，为个体化医疗提供了可能。
3. 疾病研究与药物筛选：IPS细胞可以通过分化为各种细胞类型，如心脏细胞、神经细胞等，用于模拟疾病的发生和发展过程，加深对疾病机制的理解，并用于药物的筛选和评价。
4. 组织工程与再生医学：IPS细胞可以分化为各种细胞类型和组织，如心血管组织、神经组织等，为组织工程和再生医学提供了新的可能。
5. 疾病治疗：IPS细胞可以通过基因修复等方法，将其分化为患者需要的特定细胞类型，用于治疗一些难治性疾病，如癌症、糖尿病等。
总结起来，IPS细胞的制备方法不断发展和完善，化学物质诱导的方法具有更多的优势，为再生医学的研究和应用提供了广阔的前景。
体细胞重编程星形胶质细胞的研究进展
体细胞重编程星形胶质细胞的研究进展体细胞重编程是指通过引入一组特定的转录因子，将已经分化的体细胞重新转化为多能干细胞，即诱导多能干细胞（iPSCs），这些iPSCs可以分化为各种细胞类型，包括心脏细胞、神经细胞和胰岛细胞等。
近年来，体细胞重编程技术在再生医学和疾病治疗方面取得了显著的进展。
目前大部分的研究仍集中在通过体细胞重编程生成多能干细胞，对于直接将体细胞转化为特定类型细胞的研究还相对较少。
星形胶质细胞是中枢神经系统中的一种特殊细胞类型，具有重要的生理功能，参与了神经元的支持、代谢和修复等过程。
利用体细胞重编程技术将星形胶质细胞转化为其他类型细胞，将有助于深入研究它们的功能以及治疗神经系统疾病。
已有的研究表明，体细胞重编程可以成功地将成纤维细胞等非神经系统细胞转化为星形胶质细胞，从而验证了体细胞重编程技术在星形胶质细胞生成方面的潜力。
一项研究通过引入适当的转录因子，成功地将成纤维细胞转化为表皮胶质细胞，这是一种星形胶质细胞的亚型，其在中枢神经系统中起着重要的功能。
研究人员还通过选择性地激活和抑制某些信号通路，成功地将胚胎成纤维细胞和成纤维树突细胞转化为星形胶质细胞，进一步证实了体细胞重编程技术在星形胶质细胞生成方面的适用性。
体细胞重编程生成的星形胶质细胞不仅具有形态和功能上的相似性，还在分泌因子、细胞外基质的合成和分泌等方面与天然星形胶质细胞具有相似性。
这些研究表明，通过体细胞重编程可以有效地将非神经系统细胞直接转化为星形胶质细胞，并且生成的星形胶质细胞在一定程度上具有功能特性。
目前的研究还仅处于初级阶段，还需要进一步的研究来优化体细胞重编程技术，以提高星形胶质细胞生成的效率和质量。
研究人员还需要进一步探索星形胶质细胞自发性转化的机制，以及与其他类型细胞的转化相比，体细胞重编程生成星形胶质细胞的可行性和效果。
体细胞重编程技术在星形胶质细胞转化方面取得了一定的进展，为深入研究星形胶质细胞功能和开发相关治疗手段提供了新的思路。
哺乳动物体细胞重编程机制的研究进展
构 的外 部表 观构 型变化 （ 表观机 制 ） 能 够 直 接 影 响 体 细 胞重 编程 的速 度 、 效 率 和质量 。
１ ． １ ． １ ＤＮ Ａ 甲 基 化 通 过 不 同 Ｄ ＮＡ 甲 基 转 移 酶 （ ＤＮ Ａ ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ａ ｓ ｅ ｓ ， Ｄ ｎ ｍｔ ｓ ）将 由Ｓ 一腺 苷 甲 硫 氨
・
Ｒｅ ｖｉ ｅ ｗ ｐ敬 ８ ８
哺乳动物体细胞重编程机制的研究进展
肖 雄。 邓 玉金 ， 李 跃 民
（ 重 庆 市牧 草 与草食 家畜重 点 实验 室 ， 西 南大 学动物 科技 学 院 ， 重庆 ４ ０ ０ ７ １ ５ ）
摘 要 ： 体 细胞 重编 程 面临的进 程缓 慢 和效 率低 下等 问题 ． 限 制 了其 向 ｛ 临床 应 用 的 转 化 ， 该 过 程 涉 及 细 胞 内基
状 态 的过程 被称 为 “ 体 细胞重 编程 ” 。通 过体 细胞 核
移植 （ ｓ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｅ ｌ ｌ ｎ ｕ ｃ ｌ ｅ ａ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ， Ｓ Ｃ Ｎ Ｔ） 、 细胞 融 合 、
与 多 能 细 胞 提 取 物 共 孵 育 或 限 定 性 因子 介 导 等 途 径
与份 额 ， 即在 充分 利用 其等 位基 因 时 ， 停 止父 源基 因
组 的参 与 ， 以获取 更多 的营 养资 源 ， 保 证 获 得 更 大 的
酸 提 供 的 甲基基 团添加 到 Ｃ ｐ Ｇ ｓ 的胞 嘧 啶残 基 上 ， 将
Ｃ ｐ Ｇ岛 二 核 苷 酸 的 胞 嘧 啶 甲基 化 为 ５ 一甲基 化 胞 嘧 啶 的一 种化学 反 应称 为Ｄ Ｎ Ａ甲 基 化 ［ １ １ 。启 动 子 部 位 的
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体细胞重编程研究及其在再生医学中的应用前景
摘要：体细胞重编程是指分化的体细胞在特定的条件下被逆转后恢复到全能性的状态，或者形成胚胎干细胞系，或者进一步发育成一个新的个体的过程。
目前，体细胞重编程的方法主要有四种：核移植、特殊细胞间融合、特定培养条件下的细胞扩增以及病毒转染遗传因子诱导。
利用特定多能性遗传基因导入受体细胞中制造而成的细胞称为诱导性多功能干细胞（induced human pluripotent stem，ips）。
人类胚胎干细胞（embryonic stem cells，es）和人类诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，ips）都拥有分化为不同类型干细胞的能力，但ips细胞更为优越的是ips 可通过人类体细胞的“重设”获得。
与es细胞相比，ips细胞的获得方法更简便，且不受伦理道德因素的约束，因此被认为是非常有用的研究工具，同时其在再生医学中也有着巨大的潜力。
关键词：诱导性多功能干细胞（ips）重编程条件优化重编程机制再生医学
【中图分类号】r4【文献标识码】a【文章编号】1671-8801（2013）03-0002-02
1体细胞重编程研究发展
由于胚胎干细胞（embryonic stem cells，es cells）的生物学特性及其在医疗领域的广阔应用前景，使其一直备受国内外医学科研工作者的青睐。
但是，由于人类胚胎干细胞的取材触及伦理道德问题，所以已被很多国家法律明令禁止，相关的研究也因此陷入进
退两难的境地。
2006年8月，日本的yamanaka研究组利用反转录病毒载体，分别将24种转录因子按不同组合方式导入小鼠成纤维细胞，成功确定了oct4、sox2、klf4和c-myc四种转录因子可将终末分化的细胞重编程为ips细胞[2]。
2007年11月，该研究组又用同样的方法将人皮肤成纤维细胞重编程为ips细胞，从而正式掀起了ips细胞应用于疑难疾病临床治疗的研究热潮。
2008年4月，美国加利福尼亚大学科学家报告称，他们将实验鼠皮肤细胞改造成ips细胞，然后成功使其分化成心肌细胞、血管平滑肌细胞及造血细胞。
2009年2月，日本东京大学科学家宣布，成功利用人类皮肤细胞制成的ips细胞制成的ips细胞培育出血小板，而且从技术上说用ips细胞培育人类红细胞和白细胞都是可能的。
2009年3月伊始，ips细胞研究便相继迎来两项重大突破，英国和加拿大科学家发现了不借助病毒、安全将普通皮肤细胞转化为ips细胞的方法；美国科学家则在《细胞》杂志上宣布，他们可以将ips细胞中因转化需要而植入的有害基因移除，且保证由此获得的神经元细胞的基本功能不受影响。
2009年7月，中国科学家周琪和高绍荣等人利用ips细胞克隆出活体实验鼠，首次证明ips细胞与胚胎干细胞一样具有全能性。
2010年7月27日，日本京都大学ips细胞研究所中川诚人讲师的研究小组发现，制取ips细胞的转录基因c-myc易致癌，应用目
前的技术克隆出的活体小鼠中一年后的死亡率为70%，而其中有半数为得癌而死。
该研究小组用一种结构相近的l-myc的转录基因取代这一基因制取人体干细胞，得到的干细胞数量是之前的5倍，而且将这一技术应用于克隆活体小鼠实验发现，活体小鼠的死亡率降到了10%。
2ips形成的细胞内机制浅析
最初的遗传研究显示同源转录因子oct4、nanog在早期发育和es 细胞判定中是至关重要的。
它们在多能胚胎干细胞和囊胚期的内细胞团中都有表达。
但是，最近的研究揭示，nanog只是稳定胚胎干细胞的多能性状态而非维持其多能性。
在es细胞中，oct4能与hmg-box转录因子sox2形成异源二聚体共同作用于细胞的多能性。
对oct4，sox2，nanog在全基因组上调控基因的研究显示：①oct，sox2，nanog结合在一起共同作用于各自的基因起始区促进转录，如此形成一个循环的自我调控环，从而维持蛋白表达的稳定，可促进多能性的维持；②三个因子常常共同募集到几百个特定的靶基因上，这也解释了为何诱导ips需要多个基因；③oct4，sox2，和nanog 调控的基因有两类，一类被激活，另一类被沉默（激活的基因与多能性有关，沉默的基因与分化有关）。
被oct4，sox和nanog沉默的基因往往还募集一种抑制转录因子——pcg蛋白。
pcg形成prcs 蛋白复合物家族。
其中prc2催化组蛋白h3k27甲基化，h3k27位的甲基化提供prc1的结合位点，prc1使染色体结构更紧密，同时抑制染色体重塑活性以维持基因的沉默状态；④三个因子促进特定
micrornas（mirnas）的表达，研究证实mirna在es细胞基因调控中发挥重要的作用，但具体机制尚不清楚[1]。
总的来说，利用慢病毒转导方法转入细胞的诱导因子（oct4，sox2等）引起细胞内连续的随机的遗传事件，包括激活部分基因的表达或者抑制部分基因的表达等，而只在特定的敏感转入细胞中才随机发生重大的变化足够另体细胞诱导为ips细胞。
这样的重大变化包括什么呢？比如：①内源多能性基因，oct4，sox2，nonag等基因的稳定足量表达；②形成ips细胞必须的dna修饰及染色体结构变化和修饰能够缓慢的足够完成；③被修改的这些dna修饰及染色体结构变化和修饰必须在dna复制即细胞增殖被保持等。
相比于oct4，sox2和nonag，klf4和c-myc在重编程中的作用我们更不了解。
一种论点是这两个因子使体细胞癌化，赋予mefs 无限快速增殖类似es细胞的潜能；第二种论点是c-myc更改mefs 的染色体结构使重编程因子更容易募集到它们的靶基因上；第三种论点c-myc促进dna复制，从而使体细胞有机会重置它的遗传表达状态。
klf4可在体细胞中辅助oct4和sox2激活关键es细胞基因的表达。
3ips细胞研究中存在的问题
2006年8月，日本的yamanaka研究组利用反转录病毒载体，成功确定了oct4、sox2、klf4和c-myc四种转录因子可将终末分化的细胞重编程为ips细胞。
2007年11月，该研究组又用同样的方法将人皮肤成纤维细胞重编程为ips细胞，从而正式掀起了ips细
胞应用于疑难疾病临床治疗的研究热潮。
虽然ips细胞的临床应用潜力巨大，但目前仍有许多亟待解决的科学问题困扰着它在医疗和制药领域的实际应用。
这些问题主要包括：①ips细胞的安全性不稳定。
现阶段制备ips细胞的主要方法是利用逆转录病毒或慢病毒载体携带转录因子转染细胞，使转录因子的编码基因整合到宿主细胞中诱导细胞的重编程。
这种以插入基因诱导细胞重编程的制备方法，可能会因为破坏细胞基因组的完整性，或因为过量表达转入的外源基因，从而导致ips细胞不能最终分化成熟甚至导致肿瘤的发生；②ips细胞的制备效率不高且制备成本仍然很高；③对ips细胞自我更新以及定向分化的调控机制知之甚少[5]。
4解决ips细胞的安全性的方法
为了提高ips细胞的安全性，科学家们做了很多努力：①避免使用致癌基因。
目前，在不用c-myc因子的情况下，只用oct4、sox2、klf3也成功诱导了ips细胞，或是利用另一种结构相近名为l-myc 因子替代c-myc也取得了很好的效果；②利用某些体细胞中表达的内源因子，减少转录因子的使用数。
③将已整合的外源基因从ips 细胞的基因组中清除。
第一种方法利用cre/loxp重组系统去除整合的外源因子序列，然而该法仍可导致载体序列的残留，仍有可能造成插入突变。
第二种方法是利用piggybac[16]转座子切除载体序列和外源因子序列，但该法要切除多个转座子，费时费力。
④用小分子化合物替代转录因子。
比如组蛋白甲基转移酶g9a的抑制剂
bix-01294最早被发现可替代oct4或是组蛋白乙酰化酶抑制剂vpa 与essrb可替代c-myc和klf4；⑤利用腺病毒或质粒介导。
stadtfeld等采用腺病毒载体诱导小鼠产生ips细胞，具体方法是用带有重编基因的腺病毒反复地感染小鼠肝细胞，最终成功地获得了小鼠，而okita等则摒弃了腺病毒重复感染的方法，而是采用质粒携带的方法。
其使用2种质粒，其中一种携带有oct4、klf4和sox2基因，另一种携带c-myc基因，然后重复转染小鼠胚胎成纤维细胞，也成功获得ips细胞。
但效率都很低。
⑥直接导入重编程因子的蛋白；⑦寻找安全性较好的ips供体细胞。