1950-1960 年代,英国科学家约翰・戈登通过核移植实验发现,将成熟蛙的体细胞核植入去核卵细胞中,可发育为完整个体,表明分化细胞的细胞核仍保留全套遗传信息,具备重编程为全能细胞的潜力。由于此实验存在伦理争议,且操作复杂,无法使其广泛应用。
但在21世纪初,日本京都大学的山中伸弥团队从 24 个候选基因中筛选出 4 个核心转录因子,通过逆转录病毒将其导入小鼠中,首次成功诱导出iPSC。
并且山中伸弥因 “发现成熟细胞可被重编程为多能干细胞(iPSC)” 与约翰・戈登共同获得 2012 年诺贝尔生理学或医学奖,iPSC也成为再生医学和生物医学研究的核心工具之一。

iPSC是诱导性多能干细胞(Induced Pluripotent Stem Cells) 的缩写,是一类通过人工诱导方式将已分化成熟的体细胞重编辑,使其重新获得多能性的干细胞。与胚胎干细胞(ESC)类似,有分化为人体所有细胞类型的潜力(如神经细胞、心肌细胞、肝细胞等)。可从成体细胞(如皮肤成纤维细胞、外周血单核细胞)诱导产生,无需依赖胚胎,且具有自体兼容性。
iPSC是通过将已经分化的体细胞“重编程”为类似胚胎干细胞状态的多能干细胞而得到的。
山中伸弥2006年利用病毒载体将四个转录因子(Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc)的组合转入分化的体细胞中,使其重编程而得到iPSC。而现在很多科学家也陆续发现通过其他方法(慢病毒载体、非整合型载体等)也可以得到此细胞。
iPSC与 ES 细胞均具备多能性。ES 细胞来源于早期胚泡中的内细胞团,既具有多能性和无限自我更新能力,也可在体外培养形成 ES 细胞系。但由于其获取过程涉及胚胎,长期存在伦理争议。相比之下,iPSC 可由患者自身的体细胞诱导获得,从而规避了伦理问题和免疫排斥风险。此外,iPSC 还能够结合基因编辑技术(如 CRISPR/Cas9),实现个性化改造,为疾病建模和精准治疗提供新的途径。
神经系统疾病
在帕金森病中,研究者将 iPSC诱导分化为多巴胺神经元,然后通过外科手术移植到患者大脑纹状体区,替代因疾病丢失的多巴胺能神经元,从而恢复多巴胺分泌,改善运动症状。2018年起,日本京都大学已开展全球首批利用iPSC来源的多巴胺能神经元治疗帕金森病的临床试验,初步结果表明移植具有安全性,长期疗效仍在观察中。
心血管疾病
iPSC可被诱导分化为功能性心肌细胞,已有动物实验表明,移植的 iPSC心肌细胞能够与宿主心脏组织产生电生理耦合,部分恢复心脏泵血功能。
糖尿病
iPSC可分化为功能性胰岛β细胞或更复杂的胰岛类器官,这些细胞具备感知血糖并分泌胰岛素的能力。实验室已成功利用 iPSC诱导出类似天然胰岛的β细胞,这些细胞在体外对葡萄糖刺激可产生胰岛素反应,大多数研究仍处于临床前阶段,但已有部分团队启动早期临床试验。
视黄斑病变
视黄斑病变是导致不可逆视力障碍的主要原因之一。iPSC 可定向分化为视网膜色素上皮细胞,然后通过手术替代功能丧失的细胞,保护或修复感光结构。日本已经开展iPSC来源RPE细胞治疗AMD的临床试验,初步结果显示手术安全性良好,部分患者视力稳定甚至略有改善。
肿瘤免疫疗法
将iPSC诱导分化为 T 细胞,再通过基因编辑(如CRISPR/Cas9)导入 嵌合抗原受体(CAR),使其能够特异性识别肿瘤表面抗原,从而靶向杀伤肿瘤细胞。美国已有公司正在开发基于iPSC的“现货型” CAR-T、CAR-NK 产品。
iPSC未来前景广阔,有望成为再生医学、精准医疗和细胞治疗的核心技术,通过分化为各种功能细胞用于治疗神经系统疾病、心血管病、糖尿病、眼病等难治性疾病,同时基于iPSC的“通用型”免疫细胞疗法(如CAR-T、CAR-NK)将推动肿瘤治疗进入新阶段,随着安全性提升和规模化生产突破,iPSC将从实验室走向临床,深刻改变未来医疗模式。
StemFit For Differentiation 是日本味之素推出的化学成分限定、无动物源(CD‑AOF) 人 ES/iPSC 定向分化专用添加物,可与 StemFit 扩增培养基联用,构建从干细胞扩增到分化的全流程临床级培养体系,为多能干细胞衍生细胞 / 组织的临床转化提供标准化支撑。
产品为5× 浓缩液剂型,可灵活搭配 DMEM/F12、RPMI1640、DMEM 等基础培养基,兼容各类诱导因子与细胞因子,高效支持外胚层、中胚层、内胚层三胚层定向分化,稳定产出高纯度功能细胞,适配肝细胞、多巴胺能神经元等多种细胞诱导场景。
核心亮点
*高安全性:无动物源、无人源成分,规避免疫原性污染,契合临床细胞制备要求。
*高稳定性:全化学成分限定,大幅降低批间差,分化实验可重复性强。
*临床适配:支持 GMP 规模化生产,与顶尖 iPSC 研发体系同源,助力 IND 申报与新药上市。
*易用高效:冻存剂型易储存,配制简便,适配实验室研发与临床建库全场景。

