被宙斯綁在巖石上的泰坦神祗普羅米修斯，他日日都要受到以他肝臟為食的惡鷹折磨，只是每晚肝臟又重新長好。與這一神話相比，本周《自然》網站上的一則視頻就無疑顯得沉悶。它描述的是一群粉色小點合并成了一個深色的中央集團。
但是，這其中確實發(fā)生了一些意義重大的事情。粉紅色的點是干細胞，而視頻描述的是肝芽的發(fā)育過程，肝芽可以繼續(xù)發(fā)育成外表與機能都很像肝臟的東西。日本橫濱市立大學的孝典武部和谷口英樹制作了這一視頻，他們創(chuàng)造出了具備生物機能的人類肝臟組織。
一直以來，研究人員都夢想著干細胞可能可以用于修復或更換受損組織，這一愿望被稱為再生醫(yī)學。特別地，胚胎干細胞具有“多能性”，這意味著它們能夠變成其它類型的細胞?，F在，我們可以從非胚胎細胞中誘導出多能性，因此繞過了此前關于從胚胎中獲取細胞的倫理雷區(qū)。
去年，日本京都大學的山中伸彌由于發(fā)明了誘導多能性技術，從而獲得了諾貝爾獎。他展示了如何能用四個信號蛋白將成體細胞重新編制回多能狀態(tài)。除了解決胚胎細胞的倫理問題，山中博士的誘導多能干細胞（iPS細胞）——至少在理論上——還可以讓人們從患者自身機體出發(fā)創(chuàng)造出一種療法。這樣得到的療法將具備患者自己的基因組成，因此不會吸引患者免疫系統的注意。實現這種療法一直是極度困難的。但是，武部博士在《自然》上發(fā)表的文章是普羅米修斯的夢想正慢慢成為現實的幾個標志之一。
針對多能干細胞的臨床試驗已經開始，但這也讓人回想起只有胚胎細胞的那段時光。一家名為先進細胞技術（ACT）的美國公司用胚胎細胞來治療導致失明的黃斑變性。去年，該公司報告了在兩個病人身上取得的可喜成果，而公司老板加里·拉賓說，測試會繼續(xù)進行。
即使這個特定的方法可行，但它也有可能會被iPS技術超越。日本無疑處在了領先地位。估計再過不久，日本厚生省將批準首例iPS細胞臨床試驗，也是針對黃斑變性。但ACT也不會落后，它希望開始一項從iPS細胞培育血小板（參與凝血的血細胞碎片）的試驗。其他公司則想治療從帕金森病到青光眼、以及多發(fā)性硬化癥的所有疾病。
學術界也在向前推進。受到山中博士研究的啟發(fā)，人們正在尋找其他通向多能性的捷徑。例如，斯坦福大學的馬呂斯·沃尼格研究出了如何用三種蛋白將結締組織細胞轉變?yōu)樯窠浖毎?。同時，加州大學舊金山分校的迪帕克·斯里瓦斯塔瓦展示了如何將結締組織轉變?yōu)樾呐K細胞。
其他的研究超越了單純的細胞培養(yǎng)。2011年，神戶市日本理化學研究所（RIKEN）發(fā)育生物學研究中心的笹井芳樹展示了小鼠胚胎干細胞在與幾種合適的生長因子混合后，迅速形成了一個由神經元前體細胞組成的立體細胞集團。這一細胞集團隨后轉變成一些類似眼睛背部結構的東西。去年，笹井博士用人類細胞重復了這一過程。
人們的夢想是從頭開始做出一個復雜器官。懷揣著這一夢想，北卡羅萊納州維克森林大學的研究人員已經用一臺三維打印機和不成熟的腎臟細胞造出了一個人工腎。但是，如果這樣的器官想要在人體內運作，它們需要有血管來輸送氧氣和營養(yǎng)物質。
聽來矛盾的是，想要做到這一點的辦法就是讓科學家們少做一些事。就像笹井博士所做的視網膜前體那樣，科學家們可能要在實驗室中做出一種發(fā)育不完全的形式，然后把剩余的工作交給機體完成，而不是要造出整個器官。
這就是武部博士用他的肝芽所完成的工作。他將一些iPS細胞誘導成肝內胚層細胞。（內胚層是組成胚胎最早期的三個細胞層之一，也是發(fā)育出肝臟的胚層。）然后，他將肝內胚層細胞與另外兩種類型的細胞混合培養(yǎng)：來源于臍帶、組成血管內襯的內皮細胞；以及來源于骨髓、可以分化成多類細胞但又不及多能細胞的間質干細胞。
不與間質干細胞共同培養(yǎng)就不能形成一個細胞集團；不與內皮細胞共同培養(yǎng)就不能創(chuàng)造出一個血管網絡，而三類細胞共同培養(yǎng)，在幾乎沒有額外刺激的情況下，兩天內就會形成肝芽。
培養(yǎng)6天，這種肝芽會表達已知的肝臟早期標記基因。當武部博士將這種肝芽植入到無免疫排斥的小鼠腦內時（他選擇了大腦的原因在于可以很容易地在頭骨上放進一塊透明小板，這樣就可以看到其中發(fā)生的事情），他觀察到肝芽在兩天內就與小鼠的血液系統連接到了一起。（譯者：肝芽不是放到了腦子里面，而是腦膜下的區(qū)域，其實還是在真正腦組織的外側。）
兩個月后，這些肝芽不僅看起來像肝臟，它們的機能也像肝臟：它們會合成肝臟特異的蛋白。如果武部博士事先破壞小鼠真正的肝臟，再將肝芽移植到這些肝衰小鼠的腹腔，肝芽通?？梢宰屝∈蟠婊钕氯?，而沒有接受移植的肝衰竭小鼠會死亡。（譯者：這里的肝芽并沒有移植到肝臟部位。）
將這項研究轉化成讓老肝罷工的病人長出新肝的療法還需要一段時間。但這是向前邁出的一大步。再生醫(yī)學打了這么多年的保票，現在可能要兌現諾言了。
