ips在生物上是什么

‘壹’ 忽悠，iPS细胞的全能性何时被证明了

中国科学院动物研究所研究员周琪领导的研究组和上海交通大学医学院教授曾凡一领导的研究组共同完成的一项研究成果。周琪等准备了37株iPS细胞，利用其中6株iPS细胞系注射了1500多个四倍体胚胎，最终3株iPS细胞系获得了共计27个活体小鼠，经多种分子生物学技术鉴定，证实该小鼠确实从iPS细胞发育而成，有些小鼠现已发育成熟并繁殖了后代。这是世界上第一次获得完全由iPS细胞制备的活体小鼠，有力地证明了iPS细胞具有真正的全能性。这项工作为进一步研究iPS技术在干细胞、发育生物学和再生医学领域的应用提供了技术平台，将iPS细胞研究推进到了一个新的高度，成为中国科学家在这一国际热点研究领域所作出的一项重要贡献。

‘贰’ IPS细胞安全吗

从你身体上取下一个普通的皮肤细胞，然后您需要什么？是一个年轻强健的心脏，还是新鲜奔腾的血液，或者为保持智慧换换大脑里已经退化的神经元？自从1年多前科学家推开诱导多功能干细胞（ｉＰＳ细胞）研究的大门后，日新月异的发展似乎正在把人们引向这样一个神奇世界。3月伊始，诱导多功能干细胞研究便相继迎来了两项重大突破。IPS细胞研究两大突破1日，英国和加拿大科学家在《自然》杂志网站上报告说，他们发现了不借助病毒、安全将普通皮肤细胞转化为ｉＰＳ细胞的方法。研究人员利用一种基因“转位子”，即ＤＮＡ中一段可以移动的基因序列，来替代病毒作为运输所需基因的载体。研究人员在老鼠和人类的皮肤细胞上使用了这项技术，并且发现，重新编程的iPS细胞和胚胎干细胞的表现一样。将这些iPS细胞暴露于合适的化学物质和蛋白质中，可以将其变成大脑神经、胰岛素、胰腺细胞、骨头、软骨或其他组织。更重要的是，由于转化过程不再需要借助病毒，临床应用的风险大大减小。6日，美国科学家在最新一期《细胞》杂志上发表研究报告说，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。科学家利用病毒将“ｃ－Ｍｙｃ”等4个基因植入人类皮肤细胞，将其转化为诱导多功能干细胞。与此同时，他们使用一种基因编码技术，使得在基因序列中，外来基因的两端留存有特殊标志。转化完成后，他们再用一种名为“Ｃｒｅ”的酶识别这种标志，以此找到外来基因并将其移除。外来基因被移除后的诱导多功能干细胞仍然具备和其他干细胞类似的基本功能，但却避免了“ｃ－Ｍｙｃ”等外来基因可能带来的癌变风险和其他潜在风险。向临床应用迈出重要一步干细胞是人体内可以转化为各种器官和组织的细胞，过去一直只能从胚胎中获得。2007年11月，美国和日本科学家分别宣布独立发现将普通皮肤细胞转化为干细胞的方法，这样得到的干细胞称为诱导多功能干细胞，又名ｉＰＳ细胞。这一发现被《自然》和《科学》杂志分别评为2007年第一和第二大科学进展。之后，ｉＰＳ细胞研究迅猛发展，研究成果层出不穷。2008年4月，美国加利福尼亚大学科学家报告说，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；紧接着，日本庆应大学科学家又宣布，成功用实验鼠的ｉＰＳ细胞培育出鼠角膜上皮细胞……不过，今年3月以前公布的大多数获得ｉＰＳ细胞的方法，都需要利用病毒将4种基因植入皮肤细胞，以此促使细胞转变。不论是作为载体的病毒，还是植入的基因，都具有致癌等风险，从而大大限制了ｉＰＳ细胞的临床应用前景。因此，3月初相继而来的两项突破，对于ｉＰＳ细胞的临床应用来说则具有突破性的意义：两者一个绕开了危险的病毒载体，另一个则可以将植入的基因“用完”后剔除干净，避免外来基因带来的各种风险。人们完全可以期待，在一系列危险和潜在危险被一一规避后，尚处在实验室阶段的ｉＰＳ细胞研究，很快将能应用于人类疾病的临床治疗。（新华社）

‘叁’ 诱导多能干细胞的技术突破

iPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破，它回避了历来已久的伦理争议，解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题，使干细胞向临床应用又迈进了一大步。随着iPS技术的不断发展以及技术水平的不断更新，它在生命科学基础研究和医学领域的优势已日趋明显。
美国哈佛大学研究人员采取添加特殊化合物的方法，将体细胞制造IPS的效率提高了100多倍。目前这项研究在大鼠实验中已获得成功，而在制造人类IPS时也可采取同样方法，以提高效率。该成果被业界称为IPS研究中的一大进步。
IPS是由一些多能遗传基因导入皮肤等细胞中制造而成。在制造过程中，美国研究人员使用了4种遗传基因，同时加入了7种包括可阻碍特定蛋白质合成的物质和酶在内的化合物，以研究其各自的制造效率。研究结果显示，没有添加化合物时，遗传基因的导入效率为0.01%—0.05%，而加入了一种叫“巴尔普罗酸”的蛋白质合成阻碍剂之后，导入效率竟升至9.6%—14%。
如果从这4种遗传基因中排除导致细胞癌化的遗传基因，只使用3种基因，过去的导入效率只有0.001%甚至更低，而加入“巴尔普罗酸”之后，其效率也提高了约50倍。研究人员认为，这很可能是因为“巴尔普罗酸”可以促进多能遗传基因的活性。今后，研究人员将就添加化合物是否会使遗传基因产生变异展开研究，以在提高制造效率的同时保证安全性。
2012年10月8日，京都大学教授山中伸弥（Shinya Yamanaka）与英国发育生物学家约翰·格登（John Gurdon）因在细胞核重新编程研究领域的杰出贡献而获得诺贝尔生理学或医学奖。 2014年9月11日，治疗使用的iPS细胞由日本神户理化研究所（RIKEN）发育生物学中心的眼科专家高桥雅代培育而成，将用于治疗与年龄相关的视网膜退化疾病。罹患这一疾病的病患，多余的血管会在眼内形成，让视网膜色素上皮细胞变得不稳定，导致感光器不断减少，最终失明。
高桥雅代从罹患这一疾病的患者那儿提取到了皮肤细胞，并将其转化为iPS细胞，接着，诱导iPS细胞变成视网膜色素上皮细胞，最后将其培育成能被植入受损视网膜内的纤薄层。与胚胎干细胞不同，iPS细胞由成人细胞生成，因此，研究人员可以通过遗传方法为每个受体度身定制。iPS细胞能变成身体内的任何细胞，因此，有潜力治疗多种疾病。即将进行的人体实验将是这一技术首次证明iPS细胞在临床方面的价值。
高桥雅代团队已经在猴子身上证明，iPS细胞能由受体自身的细胞生成，且不会诱发免疫反应；尽管如此，还是存在隐忧，那就是，iPS细胞可能会导致肿瘤出现，不过，高桥雅代团队发现，在老鼠和猴子身上不太可能出现肿瘤。为了消除人们的其他担忧——生成iPS细胞的过程可能会导致危险的变异，高桥雅代的团队也对整个过程和生成iPS细胞的遗传稳定性进行了测试，结果表明一切正常。

‘肆’ 什么是ips干细胞

ips 即IPSCs（ inced pleuripotent stem cells）诱导多能干细胞
是由动物体细胞，经四种或者多种诱导因子（oct4，c-myc，sox2，klf4等）感染，在一定条件下转化为与ES（embryo stem ，胚胎干细胞）形态，功能类似的ips细胞，ips具有分化潜能，在体外能分化为EB（胚体），在动物体内能形成畸胎瘤或者嵌合体。现在对于ips的主要研究集中在生物医学，主要研究其在器官移植方面的作用，因为与ES相比，ips细胞不存在伦理上的争议，而且因为是由自身体细胞得到，也不会在移植时出现免疫排斥，因此，ips用于医学研究有重大意思

‘伍’ 利用干细胞相关知识，分析一下iPS细胞的原理，意义及应用前景。

iPS的原理，就是把四个在胚胎干细胞中高表达的基因（Oct4,Klf4,Myc，Sox2对于维持干细胞的干性很重要）转入到成纤维细胞中，从而启动一系列的基因，让细胞表达干性细胞应该表达的基因，实现命运的逆转，成为多能性细胞。
意义在于可以不需要破坏胚胎（用胚胎得到胚胎干细胞）就可以多的多能性细胞，这种细胞分化的细胞当转入其本来细胞的供体时，不会被免疫排斥，
应用前景，意义中说了一些，同时也可以用来筛药，基因治疗等方向

‘陆’ “iPS细胞”分化为人体多种组织细胞的过程表现了细胞的全能性，对吗

貌似细胞的全能性是一个由细胞脱分化再分化再次形成一个完整的生物体的过程。
而iPS是体细胞诱导多能干细胞，多能干细胞一般最后发育为各种具体的组织，最多是器官，而非完整的生物体。全能干细胞才能发育为有机体。
所以iPS和细胞全能性是有差别的

‘柒’ IPS活细胞液的IPS活细胞目前科研提取及应用

IPS活细胞提取：来源于植物及古老单藻类海洋生物
IPS活细胞目前的应用领域：据介绍，人体的胚胎细胞分为外胚层、中胚层和内胚层三个胚层，外胚层成长为皮肤和神经等，中胚层成长为肌肉、骨骼和血液等，内胚层成长为肠道、肝脏和胸腺等器官。过去一直认为这三个胚层的细胞间存在无法逾越的鸿沟，但本次研究证明导入来自植物胎盘中的活性细胞也可以变为本应属于外胚层的皮肤毛囊细胞。对于此项研究，爱丁堡大学的克莱尔·布莱克本博士说，这些植物胎盘活细胞在适宜毛囊干细胞成长的环境里完全改变了原定的成长轨道，从而启发公司研究人员使用适宜其他器官的细胞成长的环境，探索能否培育出所需的器官细胞。
IPS活细胞应用于人体：毛囊细胞再生（Hair follicle）、拉宁黑色素(Melanin)

‘捌’ ips细胞是什么

iPS细胞是将一些多能遗传基因导入皮肤等细胞中制造而成。让普通体细胞“初始化”，使其具备干细胞功能，这就是“iPS细胞”。

“iPS细胞”不仅在细胞形态、生长特性，干细胞标志物表达等方面与ES细胞非常相似，而且在DNA甲基化方式、基因表达谱、染色质状态、形成嵌合体动物等方面也与ES细胞（胚胎干细胞）几乎完全相同。

iPS细胞和ES细胞除了不能生成胚胎以外，可以产生所有的细胞，如果用于医疗，那么理论上可以治愈所有疾病——凡是不好的组织都去除，替换为重新生长的正常组织。

‘玖’ ips细胞的特点、给人类生活带来的好处、给人类生活带来的长远影响

iPS，全称诱导多能干细胞，和胚胎干细胞不同的是，可以由体细胞诱导生成。2006年日本人山中伸弥等人从人的皮肤成纤维细胞诱导生成干细胞，揭开了干细胞研究新的一幕，并由此获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。iPS具有干细胞不断分化增殖的特点，干细胞理论上可以分化形成各种组织器官；用自体干细胞分化形成的器官可以解决免疫排斥的问题。同时由于iPS细胞可直接从体细胞诱导，因此取材更加容易，在器官移植等医学生物工程领域具有深远影响。

‘拾’ 科学家通过转入四种基因可将体细胞诱导形成多能干细胞（iPS细胞），iPS细胞具有胚胎干细胞的类似功能．如

（1）胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺，具有发育的全能性，经诱导能发育成个体．
（2）过程①是从患者体内取出体细胞进行动物细胞培养，而过程②是把四种基因导入体细胞，涉及到转基因技术．
（3）动物细胞培养过程中，培养液中除合成培养基的成分外，还需添加动物血清、血浆等天然成分，对目的基本进行扩增的是PCR，目的基因与载体结合成为基因表达载体．
（4）因镰刀型细胞贫血症患者体内无法形成正常的红细胞，说明造血干细胞出现障碍，所以iPS细胞是造血干细胞，将其植入患者体内，这种方法称为体外基因治疗．
（5）iPS细胞的诱导成功具有的医学价值是治疗人类疾病，培育人造组织器官，解决供体器官不足和器宇移植后的免疫排斥问题等．
故答案：（1）早期胚胎或原始性腺全能性
（2）动物细胞培养（转）基因工程
（3）血清、血浆 PCR基因表达载体
（4）造血干细胞体外基因治疗
（5）治疗人类疾病，培育人造组织器官，解决供体器官不足和器宇移植后的免疫排斥问题（答案正确合理即可）