来自爱丁堡大学的科学家们在一项新研究中，详细绘制出了皮肤细胞重编程为干细胞的分子路线图。这一研究结果为更有效率地生成这些干细胞，从而深入地了解诸如多发性硬化症、帕金森氏症和肌变性等疾病，以及开发治疗铺平了道路。研究论文发表在6月2日的《自然》（Nature）杂志上。
2006年，日本科学家山中伸弥证实，可将特化细胞重编程为未成熟细胞，转而利用这些未成熟的细胞来生成身体内所有的组织类型。由于这一突破性的成果，山中伸弥获得了2012 年诺贝尔生理学或医学奖。
这种方法改变了科学家们研究疾病的思维方式，使得研究通常情况下无法获得的细胞，诸如帕金森氏症患者的脑细胞变为可能。并非直接研究患者的脑细胞，研究人员可以利用能够更容易从患者处获取的皮肤细胞，将它们转化为神经细胞，在实验室开展研究。然而这种用于获得诱导多能干细胞（iPS细胞）的方法被证实效率低下，研究人员发现很难利用它来生成大量的iPS细胞。
为了更深入更详细地了解这一重编程过程，爱丁堡大学领导的国际研究小组绘制出了从皮肤成纤维细胞转化为iPS细胞过程中几个步骤的图谱。在小鼠胚胎成纤维细胞中，研究人员以细胞表面标记物CD44和ICAM1，以及Nanog增强绿色荧光蛋白（Nanog–eGFP）报告子的变化为标记，证实重编程经历了一个有序的阶段转变过程。通过RNA测序分析细胞群，研究人员发现重编程过程中多能性基因经历了两次上调，并且意外地证实几个表皮相关基因也发生了短暂上调，这表明重编程并非仅仅是逆转正常的发育过程。
论文共同作者、Karolinska研究所医学生物化学和生物物理系研究员Sten Linnarsson说，通过检测这一过程中几个特异基因的表达以及细胞表面某些受体的情况，他们证实在实验室中皮肤细胞重编程为iPS细胞，经历了在正常细胞发育过程中并不存在的几个不同的子步骤。
Linnarsson认为这些研究发现具有两个方面的重要意义。“首先，它提供了关于重编程过程更深入的认识，让我们更深入地了解了细胞是如何从一种类型转变为另一种类型的。第二，它为我们提供了更有效实现重编程的工具。”
未来，研究人员希望利用iPS细胞作为起点，培养出更多能够移植到机体内细胞，用以替换病变细胞，治疗诸如多发性硬化症或帕金森氏症等疾病。
