山中伸弥

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山中伸弥(Shinya Yamanaka,1962年9月4日-),日本医学家,干细胞生物学领域的里程碑式人物,被誉为“iPS 细胞之父”。现任京都大学 iPS 细胞研究所 (CiRA) 名誉所长及教授,加州大学旧金山分校 (UCSF) 格拉德斯通研究所资深研究员。他在 2006 年做出了改变生命科学进程的发现:通过向成熟体细胞导入四个特定的转录因子(Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc),成功将其“重编程”为具备胚胎干细胞特性的诱导多能干细胞(iPSC)。这一突破不仅打破了细胞分化不可逆的生物学教条,更在不破坏人类胚胎的前提下获得了多能干细胞,解决了长期困扰再生医学的伦理与免疫排斥难题。2012年,他与英国科学家约翰·格登(John Gurdon)共同获得诺贝尔生理学或医学奖

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Nobel Laureate (点击展开)
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山中伸弥 (Shinya Yamanaka)
MD, PhD
出生日期 1962年9月4日 (东大阪市)
教育背景 神户大学 (MD)
大阪市立大学 (PhD)
研究领域 干细胞生物学, 再生医学
核心贡献 iPS细胞, 山中因子
主要荣誉
                       诺贝尔奖 (2012)
拉斯克奖 (2009)
沃尔夫医学奖 (2011)
京都奖 (2010)
从“邪魔中”到“科学巨匠”

山中伸弥的职业生涯并非一帆风顺。他早年立志成为一名整形外科医生,但因手术技术笨拙,花费时间往往是同事的数倍,被同行戏称为“邪魔中”(Jamanaka,日语中“邪魔”意为碍事的人,发音与 Yamanaka 相近)。这段挫折经历促使他思考:“如果不能通过手术拯救患者,是否可以通过基础研究来治愈那些目前无法治愈的疾病(如类风湿关节炎、脊髓损伤)?”

1993年,他前往美国格拉德斯通研究所(Gladstone Institutes)进行博士后研究,这次转型成为了他人生的转折点。他在那里发现了 NAT1 基因(后证实为维持干细胞多能性的关键因子),并从此确立了他在干细胞领域的研究方向。

iPS 细胞的诞生:打破生物学铁律

在 21 世纪初,科学界普遍认为细胞分化是一条“单行道”。要获得多能干细胞,必须破坏早期胚胎,这引发了巨大的伦理争议。山中伸弥提出了一个大胆的假设:既然胚胎干细胞(ES)能分化为体细胞,那么体细胞是否可以通过某些因子“逆转”回 ES 细胞的状态?

阶段 关键实验逻辑
大海捞针
(24因子)
从数据库中筛选出 24 个在 ES 细胞中高表达的转录因子。将这 24 个因子全部导入小鼠成纤维细胞,发现竟然出现了类 ES 细胞的克隆。
精准定位
(4因子)
通过“逐一剔除法”(Leave-one-out),最终锁定了 4 个不可或缺的核心因子:Oct3/4, Sox2, Klf4, c-Myc。这就是著名的“山中因子”。
人类验证
(2007)
仅仅一年后,团队成功将该技术应用于人类皮肤细胞,宣告了人类 iPS 细胞的诞生,彻底避开了使用人类卵子或胚胎的伦理雷区。
从实验室走向病床

获得诺贝尔奖后,山中伸弥将重心转向了 iPS 技术的临床转化。作为京都大学 CiRA 的领导者,他主导了多项具有历史意义的项目:

  • 再生医学临床试验:
    眼科:2014年,高桥政代团队利用 iPS 来源的视网膜色素上皮细胞,完成了全球首例针对老年黄斑变性 (AMD) 的移植手术。
    神经系统:2018年,启动了针对帕金森病的临床试验,将 iPS 分化的多巴胺神经元植入患者脑内。
    心血管:利用 iPS 来源的心肌细胞片治疗严重心力衰竭。
  • iPS 细胞库 (iPSC Stock Project): 为了降低为每位患者单独制备自体 iPS 细胞的高昂成本(约 1 亿日元/人),山中教授提出了“细胞库”战略。通过招募 HLA 纯合子(免疫排斥风险极低)的健康志愿者捐献细胞,预先制备高质量的 iPS 细胞株。目前该库已覆盖了日本约 40% 人口的免疫配型,目标是实现“现货型”细胞治疗。
  • 药物筛选与疾病模型: 利用 ALS(肌萎缩侧索硬化症)患者的 iPS 细胞重现病理状态,成功筛选出老药波生坦可能具有治疗潜力,展示了 iPS 在“老药新用”中的价值。
       里程碑文献与延伸阅读

[1] Takahashi K, Yamanaka S. (2006). Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell.
[核心文献]:iPS 诞生的基石。首次定义了“山中因子”,被引次数超过 25,000 次。

[2] Takahashi K, et al. (2007). Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell.
[核心文献]:人类 iPS 细胞的成功制备,直接铺平了临床应用转化的道路。

[3] Yamanaka S. (2020). Pluripotent Stem Cell-Based Cell Therapy—Promise and Challenges. Cell Stem Cell.
[近期综述]:山中教授对 iPS 技术过去十年的回顾及对致瘤性、免疫排斥和成本控制等未来挑战的深刻思考。

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