小鲍方晴子成就简介
2009年8月,小晴子开始撰写关于STAP细胞的第一篇论文,并于2010年春季提交给科学杂志《自然》。但是“动物细胞不可能通过接受外界刺激获得多能性”是细胞学领域的常识,这篇论文没有通过。在Charles Vacanti教授和合著者的研究室工作的哈佛大学副教授Hiroshi小岛康誉评论说,“在接下来的2-3年里,她(小鲍方晴子)真的很惨”。
2011年3月,日本理化学研究所研究小组主任和歌山明彦(后为山梨大学教授)表示愿意伸出援手,于是小鲍方晴子加入了和歌山明彦的研究小组,成为理化学研究所的客座研究员。
研究表明,细胞类型的转变可以通过“细胞重编程”来实现——通过在一定条件下引入某些转录因子,研究人员可以改变细胞的特化程度。2006年,日本团队shinya yamanaka通过调节4个转录因子获得了诱导多能干细胞(iPSCs),因此被授予2012诺贝尔生理学奖。2013年,北京大学生命科学学院邓洪奎教授和赵阳博士领导的研究团队发现了化学诱导多能干细胞(IPSCs),全球干细胞研究开始进入新时代。
小鲍方晴子和他的同事通过荧光蛋白监控细胞的多能性。如果靶细胞显示与多能性相关的基因表达,它们可以检测绿色荧光。研究人员在不同的环境压力下测试了白细胞,发现一些暴露在低pH值溶液中的白细胞短时间激活了多能标记。研究人员收集了这些细胞,发现它们具有早期胚胎的遗传标记——所谓的“刺激触发多能性获得”(STAP)。
起初,研究小组试图通过酸性溶液刺激来寻找STAP细胞,但都失败了,但他们没有放弃,继续尝试刺激方法。最后,在2011的末尾,他们从受刺激的实验小鼠身上发现了一个标有绿色荧光的多能细胞亮点。
之后,研究小组将新出生的实验小鼠的淋巴细胞浸泡在弱酸性溶液中约30分钟,进行培养,得到了具有长期进化成各种细胞能力的基因被激活的结果。研究人员将这种细胞放入实验鼠体内,确认其进化为皮肤、肌肉等各种细胞。
2065438+2004 65438+10月29日,日本理化学研究所召开新闻发布会,宣称小晴子的研究团队成功发现了与iPS细胞类似的新型万能细胞STAP细胞的研究成果。这一成果分别以论文和信函的形式发表在《自然》杂志(第505、641–647和676–680、2014、65438+10月30日)上。两篇论文的第一作者是小保春子,通讯作者是查尔斯·维卡提。和歌山明彦教授和理化研究所小保春子的同事酒井林佳树和丹施于人也是这两篇论文的合著者。
第一篇论文主要报道了STAP(刺激触发的多能性获得)的发现,即一种亚致死的外部刺激,如弱酸环境,可以将哺乳动物体细胞重编程为多能细胞,并报道了如何从STAP细胞中分离出一种可扩增的多能细胞系。第二篇论文重点报道了STAP获得的多能细胞可以与胚胎干细胞(es)形成嵌合体,有助于胚胎和胎盘的发育。
一直以来,“万能细胞”都是以iPS细胞为代表,iPS细胞是将遗传基因导入皮肤等细胞中制成的。新诞生的万能细胞可以通过外界刺激在短时间内生成,这是一种比较简单的方法,因此受到了各方的关注。
小鲍方晴子认为,与iPS细胞和其他技术不同,这项创新技术的亮点在于,只需改变外部环境并给予细胞刺激,就可以改变细胞。同时,她也认为这项技术应该在再生医学和免疫研究领域做出贡献。研究小组决定继续研究,以发现这种新技术是否也可以应用于人类细胞。
这两篇论文的发表立即引起了轰动。英国伦敦大学教授克里斯·梅森(Chris Mason)评价说,这是日本科学家对制作万能细胞方法的重要改写。山中伸弥(shinya yamanaka)使用四种基因控制人工多能干细胞(iPS细胞)的产生,STAP细胞可以在酸性溶液中培养。方法更简单;分化的细胞可以通过物理刺激重新编程为胚胎样状态,Kohokata等人提出的方法通过简单的程序进行了描述。此时,山中伸弥已经是京都大学iPS细胞研究所所长。作为一名年轻的日本学者,他为自己的发现感到非常自豪。STAP细胞也有可能突破iPS细胞在内脏器官难以再生的瓶颈。
同时,Kohokata论文的摘要也强调了重编程的过程既不需要核移植,也不需要基因操作。核移植和基因操纵的概念正是诺贝尔奖获得者约翰·戈登和山中伸弥分别获得2012年诺贝尔奖的原因。