Nature：干細胞領域兩大牛人攜手打造線粒體置換術

　　生物通報道 由俄勒岡健康與科學大學胚胎細胞和基因治療中心的Shoukhrat Mitalipov博士和Salk生物研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte領導的一項新研究，為開發出新型基因和干細胞療法來治療罹患線粒體疾病的患者邁出了關鍵的第一步。

　　這一發表在今天《自然》（Nature）雜志上的重大研究突破，不僅為替換患者的病變組織創造了條件，并為我們打開了通往再生醫學世界的一扇大門——在這個世界里醫生能夠治愈當前無法治療的人類疾病。

　　科學家們成功地采用線粒體置換技術，為包含線粒體DNA突變的患者構建出了具有健康線粒體的多能干細胞。這些線粒體突變可以引起多種致命或嚴重的致人衰弱的疾病，包括糖尿病、耳聾、眼病、胃腸道疾病、心臟病、癡呆和其他幾種神經系統疾病。在美國，每年有1,000—4,000名兒童出生即患有線粒體DNA疾病。當前沒有治療或治愈這一疾病的方法。

　　2007年Mitalipov證實可采用核移植方法構建出來自非人類靈長類動物的胚胎干細胞。六年后，Mitalipov在世界上首次成功利用體細胞核移植技術生成了源自研究對象皮膚細胞的人類胚胎干細胞（延伸閱讀：Cell新突破：首次核移植生成人胚胎干細胞 ）。

　　Mitalipov說：“對于那些在等待著治愈方法出現的線粒體疾病家庭，現在我們可以說治愈已近在眼前。在過去的幾年里，我們一直在致力于生成可用于對抗疾病的干細胞。這一朝著利用基因療法來治愈這些疾病邁出的關鍵的第一步，將推動我們走上成功治愈這些患者的道路。不同于不相匹配的組織或器官捐贈，聯合基因和細胞療法將使得我們能夠構建出不會被患者身體排斥的、他們自身的健康組織。”

　　美國線粒體疾病基金會(United Mitochondrial Disease Foundation)科學和聯盟官員Philip Yeske說：“這是Mitalipov為受累于線粒體疾病的患者尋求開發出治療及治愈方法而取得的一個重要的進展。線粒體置換術具有巨大的臨床潛力，患者群體期盼著能夠在通往臨床應用的道路上取得進一步的進展。”

　　最新的研究突破攻克了開發出人類疾病干細胞療法長期面對的一個絆腳石。科學家們采用兩種方法為線粒體缺陷者生成了具有正常線粒體的患者特異性多能干細胞。在第一種方法中，研究人員從一部分線粒體正常而一部分線粒體有缺陷（這種狀態稱作為異質性）的患者處分離出了成纖維細胞，將它們重編程為多種誘導多能干細胞(iPSCs)細胞系。隨后他們測試了這些iPSC細胞系的線粒體突變情況，選擇出多次細胞分裂后只具有非突變線粒體及線粒體重新分配的細胞。在第二種方法中，他們借助于體細胞核移植過程將線粒體突變患者皮膚細胞的細胞核移植到了已去除細胞核的健康卵子中。

　　科學家們希望在未來能夠利用核移植技術，通過取得一個細胞,糾正突變，擴增這些細胞，再將這些經過遺傳修正的細胞重新植入回患者體內來替換病變組織。相比于傳統的基因治療，這種核移植技術更為精確。并非通過病毒傳遞將合成基因插入患者體內，核移植采用的是捐贈的健康線粒體基因。

　　論文的共同作者、Salk生物研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte實驗室資深博士后研究員Jun Wu說：“誘導多能干細胞和體細胞移植是兩種互補的細胞重編程策略，有著巨大的潛力開發出患者特異性的細胞替代療法。在我們的研究中成功地利用了兩種技術來消除突變線粒體DNA，這是朝著對線粒體疾病患者實現治療干預邁出的重要一步。”