近日，日本大阪大學(xué)研究人員在世界上首次成功利用人體細胞培育出角膜、晶體和視網(wǎng)膜等眼部組織，這項研究將幫助醫學(xué)工作者利用患者自身細胞培養而成的誘導性多功能干細胞（iPS）重建眼部的角膜上皮組織，讓患者重見(jiàn)光明。與傳統的捐贈來(lái)源的角膜相比，這種人工角膜不但來(lái)源充足，而且不容易發(fā)生異體移植排異反應。

　　神奇的iPS

　　早在2007年，日本科學(xué)家山中彌伸就通過(guò)轉基因誘導，讓高度分化人體成體細胞“返老還童”，重新變成分化能力的干細胞，也因此獲得2012年的諾貝爾獎。這種由成體細胞“逆生長(cháng)”而成的干細胞被稱(chēng)為誘導性多能干細胞。誘導性多能干細胞不但具有和胚胎干細胞一樣的分化潛力，而且與胚胎干細胞相比，來(lái)源更為廣泛，更加容易獲得。從誕生之初，誘導性多能干細胞就成為世界科學(xué)家關(guān)注的熱點(diǎn)。

　　經(jīng)過(guò)誘導和培養，誘導性多能干細胞可以分化為各種細胞和組織，甚至發(fā)育為一個(gè)新器官，為需要器官移植的患者提供器官來(lái)源。由患者自身細胞培養而成的誘導性多能干細胞，由于是同源細胞，培養得到的新組織、器官移植到患者體內，不會(huì )引起異體移植排異反應，是器官移植的理想來(lái)源。到目前為止，科學(xué)家已經(jīng)利用誘導性多能干細胞培養出肝臟細胞、心肌細胞、神經(jīng)細胞、造血干細胞等，使誘導性多能干細胞在臨床醫學(xué)中的應用有望成為現實(shí)。2009年，中科院首次利用誘導性多能干細胞培養出活體小鼠，證明了誘導性多能干細胞具有與受精卵一樣的全能分化能力。

　　然而，誘導性多能干細胞并不是百分百安全的。這種細胞在臨床應用時(shí)，雖然不會(huì )造成排異反應，卻有分化為腫瘤細胞的風(fēng)險。到目前為止，科學(xué)技術(shù)仍不能完全控制誘導性多能干細胞向腫瘤分化的風(fēng)險。這也讓誘導性多能干細胞的臨床應用前景蒙上了一層陰影。

　　但是，科學(xué)家和志愿者們并沒(méi)有因噎廢食，畢竟這項新技術(shù)有可能挽救成千上萬(wàn)的病人。2014年，日本科學(xué)家首次將誘導性多能干細胞培養成的視網(wǎng)膜移植到一位眼病患者體內，這是世界上首例誘導性多能干細胞的臨床應用。

　　技術(shù)難度大

　　眼睛的構造極其復雜精細，角膜、視網(wǎng)膜、結膜、晶狀體，任何一個(gè)組織的病變都可能導致眼睛失明。而來(lái)源于遺體捐獻的角膜極其有限。利用干細胞培養眼部組織，成了專(zhuān)家們關(guān)注的問(wèn)題。然而把干細胞誘導為復雜的眼部組織，技術(shù)難度大，一直是個(gè)科學(xué)上的難題。

　　直到2007年，日本首次從成人的角膜上皮提取成體干細胞，利用這種干細胞培養出角膜和結膜組織。這個(gè)歷史性的成就，預示著(zhù)干細胞技術(shù)將在眼部疾病的臨床治療上大顯身手。然而，這種成體干細胞數目稀少，分化潛力不強，在臨床上應用范圍很窄。

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　　2014年，美國霍普金斯大學(xué)的研究人員首次利用誘導性多能干細胞培養出具有感光能力的立體視網(wǎng)膜組織。這是誘導性多能干細胞首次被誘導為人體眼部組織。研究帶頭人、約翰·霍普金斯大學(xué)醫學(xué)院的眼科學(xué)副教授M·瓦萊里婭·坎托-索萊爾博士表示，他們能從患有視網(wǎng)膜疾病的病患者體內提取細胞，并將其轉化為干細胞，培養出多個(gè)視網(wǎng)膜。實(shí)驗室培養出的視網(wǎng)膜組織，將取代患者病變或者死亡的視網(wǎng)膜組織，從而使患者恢復視力。

　　重塑角膜

　　在日本大阪大學(xué)發(fā)表的最新研究中，研究人員將誘導性多能干細胞培養成含有角膜、晶體和視網(wǎng)膜的組織，并從中分離出角膜組織。他們把培養出來(lái)的人工角膜組織移植給失去角膜的兔子，取得了理想的實(shí)驗結果。

　　在過(guò)去的研究中，研究人員只能把誘導性多能干細胞培養為眼球的后半部分（比如視網(wǎng)膜、視網(wǎng)膜色素上皮細胞等）；而本次研究中，研究人員經(jīng)過(guò)誘導，使誘導性多能干細胞成功分化為眼球的前半部分（比如角質(zhì)層和晶狀體等）和后半部分（比如視網(wǎng)膜和視網(wǎng)膜色素上皮細胞等），這項研究發(fā)現屬世界首次。

　　誘導性多能干細胞應用于培養人工角膜，有著(zhù)得天獨厚的優(yōu)勢。首先，誘導性多能干細胞源于患者自身細胞，不容易引發(fā)異體移植排異反應；其次，雖然誘導性多能干細胞可能產(chǎn)生腫瘤細胞，但角膜中沒(méi)有血管，內部環(huán)境不適合腫瘤細胞生存，所以誘導性多能干細胞培養而成的角膜產(chǎn)生腫瘤的可能性非常低，非常適用于角膜移植。

　　取得這個(gè)鼓舞人心的結果后，該研究小組表示，他們將于2016年度底前后向大阪大學(xué)倫理委員會(huì )申請實(shí)施臨床研究，使因受傷或疾病而受損的角膜重獲新生。

　　研究人員認為，這一研究成果有可能帶來(lái)新的治療方法，用人工角膜代替捐贈角膜，補充了捐贈角膜來(lái)源的不足，讓更多患者重見(jiàn)光明。在兩年時(shí)間內，這種人造角膜有望移植給患者。