《Nature》雜志高度評價了這兩項研究對自體干細胞臨床治療和血液疾病根源基礎研究的重要意義，它們?yōu)榘籽『推渌枰撬枰浦矃s無法找到合適捐贈者的血液疾病患者們點亮了一盞明燈。
一篇文章來自干細胞生物學家哈佛醫(yī)學院院長、波士頓兒童醫(yī)院的George Daley的實驗室，他們體外誘導出了“極為接近”的人類造血干細胞；另一篇文章來自康奈爾醫(yī)學院Ansary干細胞研究所的Shahin Rafii Weill團隊，他們將成年老鼠體細胞培養(yǎng)成了*成熟的造血干細胞。
1998年，科學家們分離出了人類胚胎干（ES）細胞，當試圖用它們制造造血干細胞時，收獲甚微。
2007年，包括Daley實驗室在內(nèi)的三家機構(gòu)利用基因重編程技術，從人類皮膚細胞中誘導出了多能干細胞（iPS）。隨后，iPS被用于如神經(jīng)元、心臟等多種人類細胞的生產(chǎn)，然而造血干細胞的誘導卻總是頻頻失敗。
波士頓兒童醫(yī)院干細胞研究實驗室研究員George Daley說：“經(jīng)過20多年的不懈努力，此次，科學家們地實現(xiàn)了人類造血干細胞在功能上的真正重塑！”
Daley和同事們結(jié)合了此前研究收獲的兩種誘導方法：*步，用化學信號處理ES細胞或iPS細胞，使干細胞們在正常胚胎發(fā)育過程中分化成特化的細胞和組織，此時，在早期胚胎發(fā)育過程中生成的造血內(nèi)皮細胞（hemogenic endothelium）就是造血干細胞的zui初起源，但是從造血內(nèi)皮細胞到造血干細胞這步關鍵的發(fā)育從未在體外培養(yǎng)皿中得到實現(xiàn)。
第二步，也是本研究的關鍵步驟，研究人員向培養(yǎng)皿內(nèi)加入了基因調(diào)控因子（轉(zhuǎn)錄因子），來推動造血內(nèi)皮細胞向造血干細胞的轉(zhuǎn)化。研究團隊實驗了26種轉(zhuǎn)錄因子，zui終他們篩選出了5種zui可能誘導分化的：RUNX1、RG、COR、XA5和OXA9。接下來，利用慢病毒將這些轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)入細胞，目前，利用慢病毒作為載體傳遞外源基因的方法也是基因治療的通用手段。
該技術方法既適用于ES細胞，也適用于iPS細胞，而研究人員們則對iPS細胞更感興趣。因為從任何患者或疾病模型上你都能取得iPS細胞，這對實現(xiàn)個體化的再生醫(yī)學研究十分重要。
Daley說：“我們目前取得的成果是在所謂的人源小鼠中重現(xiàn)人類的血液功能，這是我們研究遺傳學血液疾病的*塊踏腳石。”
利用這種方法，研究人員獲得了能夠生產(chǎn)血液的“造血干細胞”和“造血祖細胞”的混合物。但他們并未止步，研究團隊的*目標是開發(fā)非慢病毒載體的細胞基因治療遞質(zhì)，從實用和安全出發(fā)，利用CRISPR基因編輯技術改造iPS細胞讓它們實現(xiàn)大規(guī)模的血液生產(chǎn)。
該項目的負責人非常謹慎的使用了“極為接近”來形容他們所誘導出的具有產(chǎn)血功能的干細胞。
在取得“制造出真正的人類造血干細胞”這一進展之前，擋在科學家們面前的另一個挑戰(zhàn)是，沒人知曉什么才是“真正”的人類造血干細胞！
“實際的困難是，這些細胞非常難以觀察，”文章一作Sugimura說。“你僅能通過表面標記來粗略地描述造血干細胞，因此你根本無法得知它們究竟是不是真正的造血干細胞，一旦它們開始分化成血細胞，它們就消失了，你就不能再回頭去研究它們了。”換句話說，具有分化成血細胞的能力是造血干細胞的首要特征，但是當科學家們證實了某種細胞具備血細胞生產(chǎn)能力后，原始的干細胞們已經(jīng)不存在了。
真實人造血干細胞的觀察和描述，很可能是體外誘導出“真正”的人造血干細胞的關鍵線索。
Rafii團隊的血液生產(chǎn)計劃跳過了體外誘導iPS細胞環(huán)節(jié)。研究人員直接向成年小鼠血管內(nèi)壁提取的細胞的基因組中插入了4種轉(zhuǎn)錄因子，然后將它們保存在模仿人類血管內(nèi)部環(huán)境的培養(yǎng)皿中。在培養(yǎng)皿中，細胞不僅慢慢自我演化出了造血干細胞，還在進行著不斷增殖。
研究人員把這些經(jīng)過基因改造和體外誘導的干細胞注射到經(jīng)受了輻射污染的小鼠體內(nèi)后，因輻射導致的缺血癥狀得到了修復。這些干細胞不僅生成了血紅細胞，還生產(chǎn)出了免疫細胞，注射人工繁殖的“造血干細胞”后，輻射小鼠又在實驗室中足足活了1.5年。
Daley的程序需要體外誘導iPS細胞步驟，而Rafii的方法是直接轉(zhuǎn)化為造血干細胞。雖然zui終的結(jié)果都一樣，但是相比*地插入編碼轉(zhuǎn)錄因子基因，Daley的iPS細胞基因表達的短暫修改更具優(yōu)勢。Scripps研究所的干細胞研究員Jeanne Loring指出，iPS細胞可以從皮膚和其他組織中獲得，Rafii的zui初樣本來自血管內(nèi)壁，取樣和實驗室培養(yǎng)都較為困難。
考慮到這兩種方法的優(yōu)劣性還不明朗，《Nature》選擇同時報道了兩隊人馬的實驗成果，剩下的工作則交給時間和的研究人員來證明哪種方法更為成功。
曾經(jīng)讓再生醫(yī)學研究人員無比沮喪的造血細胞體外誘導難題，終于撥開迷霧，走出失敗困境，不管“笑到zui后”的是哪一種方法，它們現(xiàn)在已經(jīng)振奮了千千萬萬研究人員的攻關信心。
