2006 年時，日本京都大學山中伸彌（Shinya Yamanaka） 教授的團隊發現只須將四個與幹細胞特性相關的轉錄因子Oct3/4、Sox2、c-Myc， 以及Klf4（ 簡稱OSKM，也被稱為「山中因子」Yamanakafactors），利用反轉錄病毒的方式導入小鼠皮膚纖維母細胞後，即可以促使纖維母細胞重新再程式，形成具有多能性幹細胞的分化能力。這樣的細胞， 稱為「誘導式多能性幹細胞」（iPS細胞induced pluripotent stem cells，iPSCs）。
基本介紹
區別,細胞的篩選,細胞的鑑定,研究方向,存在的風險,科研進展,
區別
iPS細胞與胚胎幹細胞（ES）形態相似、核型、端粒酶活性、體外分化潛能均相同，同時也能夠表達相同的表面標誌分子。ES細胞和IPS細胞具有相同的基因。不同的是，ES細胞中的與細胞多能性有關的基因能夠表達，如：oct4，Sox2等。而已分化的體細胞中的這些基因不能表達。通過導入與多能性有關的外源基因來激活體細胞中的多能性基因，從而使體細胞從分化狀態重編程為多能性幹細胞。
細胞的篩選
a.形態學篩選不對供體細胞做任何額外遺傳修飾的情況下，僅依靠形態學篩選的標準對細胞進行篩選也能夠分離出IPS細胞。
b.藥物篩選 利用基因重組技術建立了具有藥物抗性基因的體細胞，並用特定藥物進行篩選。
c.選用對多能性更為關鍵的基因（如Fbx25）作為報告基因 原理是Fbx25對於多能性的維持和胚胎的發育來說是不可缺少的基因
細胞的鑑定
a. u表面標誌分子鑑定
iPS細胞能夠表達多能幹細胞特異的表面標誌分子，如：ssea-1（階段特異性胚胎抗原1），ssea-3等。這些物質在已分化體細胞表面不表達，從而鑑定。
b. u表觀遺傳狀態鑑定
iPS細胞與ES細胞具有相似的DNA甲基化模式和組蛋白修飾情況。iPS細胞中的多能基因，如oct-4，Nanong等的啟動子區域CpG島從高甲基化轉變為類似ES細胞的低甲基化狀態。
c.u基因表達模式和發育潛能鑑定
d. uES和iPS細胞基因表達譜基本相同。iPS細胞具有發育為三個胚層的能力，並能參與生殖系的發育，這與ES細胞相同。iPS細胞的多能基因啟動子區域具有與ES細胞相同的高H3K4Me3及低H3K27Me3水平。
研究方向
a．解析誘導體細胞重編程為IPS細胞的分子機制
b．研究 iPS細胞生物學特性和行為(如自我複製、增殖和分化等)調控的機制及IPS細胞體外定向誘導分化機制
c．提高iPS細胞製備效率
d．充分評價iPS細胞臨床套用的安全性
e．建立高效、安全、實用製備人iPS細胞的方法，即在闡明體細胞重編程為iPS細胞機制的基礎上建立無遺傳修飾的IPS細胞製備策略與方法(如僅利用一些小分子物質即將人的細胞重編程為iPS細胞)
f．在前一項研究的基礎上，探索一條簡便製備“個體特異的”或“疾病特異的”治療型人iPS細胞的技術路線和方法
存在的風險
a. iPS 與ES細胞基因表達雖很相似，但iPS細胞存在遺傳缺陷．
b. iPS細胞的成瘤性，不同體細胞來源的iPS細胞成瘤性有差異．因此，應選擇適當的供體細胞或篩選安全型IPS細胞克服IPS細胞臨床治療的成瘤性．
c. iPS細胞及其體外誘導分化細胞的異質性．體細胞重編程不充分(partiallyreprogrammed IPSCs)、篩選標準不嚴緊和iPS細胞攜帶供體．細胞的表觀遺傳記憶和iPS 細胞分化不定向都導致細胞異質性，異質性是導致iPS細胞成瘤的潛在因素
d. iPS細胞體外定向分化細胞的功能與行為研究尚少，尤其在細胞治療上，目的細胞是否會在治療靶位或遷移到非靶位點成瘤，或異位形成組織等是亟待闡明的問題．
科研進展
2013年8月1日 啟動iPS細胞眼部疾病研究
據共同社報導，位於日本神戶市的日本理化學研究所與尖端醫療中心醫院宣布，將從8月1日起啟動使用人工誘導多功能幹細胞(iPS細胞)再生眼部頑症患者視網膜的臨床研究。
2014年9月15日 首例iPS細胞眼部疾病手術實施
據共同網訊息，全球首例將誘導多能幹細胞（iPS細胞）製成的視網膜細胞移植入人體內的手術在完成一夜以後，其負責手術的尖端醫療中心醫院（位於神戶市）眼科總部長栗本康夫（53歲）在術後說明情況時稱：“沒有發現併發症，非常順利。今早檢查時，患者說‘視野變明亮’了。
2015年12月 京都大學iPS細胞研究所和武田製藥啟動iPS細胞套用研究聯合項目
京都大學iPS細胞研究所（Center for iPS Cell Research and application，CiRA）和武田製藥公司（Takeda Pharmaceutical Company Limited，Takeda）2015年12月15日宣布：啟動聯合研究項目，開發誘導多能幹細胞（iPSC）的臨床套用。這項“ips細胞套用Takeda-CiRA聯合項目（T-CiRA）”將針對6個核心方向探索幹細胞在治療領域的臨床套用，包括癌症、心力衰竭、糖尿病、神經退行性疾病和難治性肌肉疾病。
2016年4月 新研究用iPS細胞再生出完整皮膚系統
日本研究人員在一項新研究中利用實驗鼠的iPS細胞再生出完整的皮膚系統。這可能將有助於開發出治療燒傷、嚴重皮膚病、重度脫髮等的新方法。
2016年9月 日本將進行世界首例他人iPS細胞移植手術
據日本媒體報導,大阪大學內的專項審查委員會於2016年9月9日透露訊息稱，他們已經判定世界首例他人iPS細胞移植手術的相關實施計畫是“適當”的，手術將能夠實施。在本次手術中，專家會使用他人的iPS細胞（誘導性多能幹細胞）製作視網膜細胞，並將製成的細胞移植給一位患有嚴重眼病的患者。
2016年10月10日 全球首例利用iPS細胞治猴子心臟病見效果
《Nature》發表一項新的研究中表示，日本研究人員在實現器官再生中取得重要進展：利用猴子皮膚細胞產生的幹細胞讓5隻患病的獼猴受損的心臟再生。
2016年10月 日本首次利用老鼠iPS細胞培養出卵子
由九州大學和京都大學等組成的研究團隊，利用10周大老鼠尾巴所培育的iPS細胞，來培育卵子及精子的“原始生殖細胞”。
2016年11月 日研究者利用人體iPS細胞成功培養癌細胞"殺手"
日本京都大學一個研究小組日前利用人的誘導多能幹細胞（iPS細胞）成功培養出具有殺傷癌細胞能力的“殺手T細胞”，使再生免疫細胞療法向癌症臨床治療邁進一步。
2017年1月10日 日本確認iPS視細胞能讓眼睛恢復感光
日本理化學研究所多細胞系統形成研究中心(位於神戶市)的研究小組在1月10日的美國科學雜誌網路版上發表一項研究成果，確認iPS視細胞能讓眼睛恢復感光。
2017年2月6日《PNAS》期刊線上發表一篇文章證實，誘導性多能幹細胞不會增加基因突變
基因突變易引發腫瘤，所以誘導性多能幹細胞是否存在癌化風險，一直是科學家們關注的重點。現在，這一最新研究打破顧慮，證實這一問題並不應該阻礙iPSCs的研究進程。
2017年2月1日，首例異體誘導性多能幹細胞臨床試驗將於2017年開展
Masayo Takahashi團隊宣布，其利用誘導性多能幹細胞治療黃斑變性眼疾的臨床試驗已經獲得日本衛生部門的批准。研究團隊使用的誘導性多能幹細胞來源於捐贈的細胞，經過重編程和再分化獲得視網膜色素上皮（RPE）細胞，用於疾病治療。
