互动科普

通过培育疑难病患者的细胞，查明其病因，并寻找合适的治疗方法及治疗药物。这就是iPS细胞技术应用的第二个方面。

现在可以大量得到以前很难得到的患处的细胞

为什么iPS细胞可以和疑难病的研究联系在一起呢？

比如说，为了研究心脏或大脑的相关疑难病的病因及治疗方法，必须分析病变了的心肌细胞或神经细胞，而这些细胞很难从患处提取，即使可以提取出来，数量也很有限。相对而言，iPS细胞拥有与母本细胞相同的遗传信息，因此，当病因与遗传信息有关时，在那些利用患者自身细胞培育出来的iPS细胞中，也应该隐藏着这种致病因素。增加这种iPS细胞的数量，再使其转变为目标细胞后，也就得到了大量原本很难得到的患处的细胞。

此外，如果有患者自身的iPS细胞的话，还有可能单独研究一些未知的病因。即使是同一种疾病，其病因往往也会有很多种。比如现在人们已经确认，阿尔茨海默病患者中有10%是家族性的，“基因变异，产生了过量的特定蛋白质”是其主要病因。在剩下的90%的患者中，有一半是因为难以分解某特定蛋白质而发病，至于另一半就不清楚了。

探索“阿尔茨海默病的病因”及“长寿者的特长”

日本庆应义塾大学医学部的伊东大介博士，一直致力于培育阿尔茨海默病患者的iPS细胞，希望借此能够找到这种疾病的治疗方法。他说，“当初我们以为，即使用iPS细胞，可能也无法再现神经变性疾病的特有状态。”

iPS细胞技术，也就是将细胞变成与受精卵相似状态的技术，可以认为是将细胞“初始化”。但是，神经细胞从受精卵状态，到由于致病物质存积导致变性（发生机能障碍或细胞死亡）为止，往往要历经60多年。因此研究人员起初认为，刚从iPS细胞培育出来的神经细胞，恐怕还“等不到”它出现病态。

结果证明，伊东博士等人的担心其实是多余的。以家族性阿尔茨海默病患者提供的皮肤细胞为母本，培育出了iPS细胞，再转变为神经细胞后，研究人员在其中发现了某种致病物质，其含量约为正常的两倍。类似地，帕金森病是由于大脑中的特定神经细胞发生变性，最终导致身体瘫痪的一种疑难病。伊东博士等从帕金森病患者身上提取细胞培育出iPS细胞，结果也证明，该细胞产生的可能导致变性的物质，要比正常的多。

这个研究小组从那些从没有生过什么大病，一直健康生活了百岁以上老人的身上，提取了皮肤细胞并培育出iPS细胞，再将它们转变为神经细胞。与之前从阿尔茨海默病以及其他疾病患者的iPS细胞发育而来的神经细胞相比较，这些取自百岁老人的、以同样方法制得的神经细胞，其中致病的特殊蛋白质的数量确实比较少。

对此，伊东博士说：“由于一般使用的iPS细胞的母本细胞的主人有可能患有某些疾病，所以拿来与患者iPS细胞进行对比，即便得出结论也是不充分的。而使用百岁老人的iPS细胞来研究其特点，正是今后的研究课题。”

重视预防的“主动医疗”是未来的趋势

研究发现，在阿尔茨海默病患者的神经细胞中，致病物质有可能从胎儿期就开始积累了。

在实验中，将iPS细胞转化为神经细胞的过程通常需要花费数月到半年的时间，它与胎儿期的初期阶段产生神经细胞的过程，从根本上来说是很相似的。也就是说，刚从患者的iPS细胞转化过来的“年轻的”神经细胞，可以反映出患者还是胎儿时其神经细胞的状态。然而即使是这么“年轻”的神经细胞，也产生了很多致病的特殊蛋白质。

很多研究者认为，由于致病物质有可能从发病前很久就开始积累，所以在疑难病发病前，能够提前确诊并预防发病的“主动医疗”也就越来越重要了。比如阿尔茨海默病，当“细胞死亡的开关”已经开启后，再去设法抑制它的发展，那就相当困难了。

科学家们已经发现，在老年发病的阿尔茨海默病患者的大脑中，可以看到像褐斑那样的“老年斑”，它们表示大脑存积了某些特定的蛋白质。而最近的研究发现，这种老年斑在发病15年前就可以被察觉。那么，今后可能不光是研究发病后如何使用药物治疗，还会有越来越多的学者研究阻止病情发展、预防发病的方法。

与使用iPS细胞研究疾病病因相配套的医疗应用，就是研制新药。

（本文发表于《科学世界》2013年第2期）