山中伸弥

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山中伸弥（1962年9月4日），日本干细胞科学家，现任京都大学教授、UCSF附属格拉德斯通心血管病研究所高等研究员、奈良先端科学技术大学院大学荣誉教授。美国国家科学院外籍院士、宗座科学院院士、日本学士院会员。文化勋章表彰。文化功劳者。时代百大人物。

山中教授曾获日本最初的BBVA基金会前沿知识奖。他也与鲁道夫·耶尼施同获2011年沃尔夫医学奖、与林纳斯·托瓦兹同获2012年千禧年科技奖，同年他因“发现成熟细胞可被重写成多功能细胞”与约翰·格登爵士同获诺贝尔生理学或医学奖。2013年再获300万美元奖金的生命科学突破奖。

## 早年生活与教育

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1962年9月4日，山中伸弥出生于日本大阪府东大阪市。从大阪教育大学附属天王寺高中毕业后，他陆续于1987年取得神户大学医学院医学士学位（M.D.）、1993年取得大阪市立大学医学博士学位。完成学业后，他在国立大阪医院矫形外科担任医师，也在美国加州大学旧金山分校（UCSF）附属格拉德斯通心血管病研究所进行博士后研究工作。

## 职业生涯

1987年到1989年间，山中在国立大阪医院担任骨科医生。第一个手术是为他的朋友平田（Shuichi Hirata）去除良性肿瘤，若由熟练的外科医生执刀只须10分钟，但山中花了1小时才完成手术。一些前辈取山中（Yamanaka）的谐音称他为“邪魔中（Jamanaka）”，意即碍手碍脚。

1993年至1996年间，山中在格拉德斯通心血管病研究所工作。1996年至1999年间，他回国担任日本学术振兴会特别研究员（PD）并到大阪市立大学药理学教室担任助手。他发现自己大部分时间都在实验室照顾小白鼠，无法进行实际研究工作。长期的挫折使山中出现重性忧郁障碍的病征，也萌生放弃基础研究的想法。

山中的妻子建议他成为一名执业医生，但他转而向奈良先端科学技术大学院大学（奈良先端大；NAIST）申请职位。他极力主张“解析胚胎干细胞特征”研究的前景，积极的态度为他赢得了新工作。1999年至2003年间，山中在NAIST担任副教授，并与他的博士班学生高桥和利开始诱导性多功能干细胞（iPS细胞）研究。2003年，他升为正教授，并在大阪大学教授岸本忠三的支持下获得了5年3亿日圆的政府经费，完成iPS细胞的奠基性研究。在2004年至2010年期间，山中转任京都大学再生医科学研究所教授。目前，山中是京都大学iPS细胞研究所（CiRA）的所长和教授。

2006年，山中和他的团队从成年小白鼠的成纤维细胞中产生iPS细胞。iPS细胞与胚胎干细胞非常相似，部分的胚胎（受精后几天的胚胎）可在体外生长。他们显示iPS细胞具有多能性，即能够产生身体的所有细胞谱系。后来他和他的团队从成年人的成纤维细胞中产生了第一组iPS细胞。在该领域，山中与以往研究的主要区别，在于他的团队使用多种转录因子，而不是每个实验转染一个转录因子。他们以早期胚胎中已知的24个转录因子开始尝试，最终发现4个关键的转录因子：现称山中因子（Yamanaka factors）的Sox2、Oct4、KLF4和c-Myc。

## 赢得诺贝尔奖的iPS细胞研究

诱导性多功能干细胞（iPS细胞）研究的突破，促使日本政府于2007年拨给5年70亿日圆的支援经费。山中教授也因此于2012年获得诺贝尔生理学或医学奖，成为继利根川进之后第2位获得该奖的日本人、继田中耕一之后第2位战后出生的日本人诺贝尔奖得主、第4位日本人诺贝尔奖暨沃尔夫奖双料得主。

### 背景：不同的细胞类型

以下表格陈列各类细胞，以协助理解iPS细胞的特殊性。

细胞类型｜特征

全能细胞（Totipotent cells）｜可以产生所有的细胞类型（多能性），须透过细胞分裂。如：受精卵。

多能细胞（Pluripotent cells）｜可以发展成所有的细胞类型（羊膜囊和胎盘除外），早期胚胎主要由多能干细胞组成。

万能细胞（Multipotent cells）｜可以发展成为一系列密切相关的细胞类型。如：血液多能细胞可以发育成各种血细胞。

### 背景：不同的干细胞技术

类型｜优点｜缺点

体细胞复制胚胎干细胞｜无免疫排斥。理论上可进行患者特异性移植。｜从无成功案例。需要许多人类卵细胞。伦理问题：可以克隆人类。

受精卵胚胎干细胞｜多能性。累积了很多研究，可通过细胞库减少免疫排斥。｜须使用受精卵。免疫排斥。有致癌风险（不能用于临床试验）。

诱导性多功能干细胞（iPS细胞）｜没有伦理问题。多能性。｜致癌风险、异常老化现象（已陆续克服）。

成体干细胞｜累积了很多研究。无免疫排斥。安全（临床试验）。｜不像胚胎干细胞一样具有潜力。

### 研究的历史背景

20世纪初的普遍观点认为，成体细胞被永久锁定在分化状态，不能恢复到完全不成熟的多能干细胞状态。也就是说，学界认为细胞分化只能是一个单向过程。因此，非分化卵/早期胚胎细胞只能发育成特殊的细胞。然而，一些效力有限的干细胞（成体干细胞）仍保留在骨髓、肠子、皮肤之中，成为细胞替代的来源。

分化细胞类型具有特定蛋白质模式的事实表明，不可逆的表观遗传修饰或遗传改变，是单向细胞分化的原因。因此，细胞的分化潜力会被逐渐受限，最终丧失多能性。

1962年，约翰·格登首先证实来自已分化的青蛙肠子皮细胞的细胞核可以移植至去核的蝌蚪卵。格登使用体细胞核转移（SCNT）作为理解细胞重编程、细胞变化途径的方法。最终他得出结论，即分化的体细胞核具有恢复多能性的潜力。此一突破性的典范转移，表明分化的细胞核仍保留有成功恢复至未分化状态的能力，有可能重新启动发育（多能性）。

然而，完整的分化细胞是否可以完全重新编程、具有多能性？仍是一个重要的问题。

### 山中的研究

山中伸弥证实，将一小组转录因子导入分化细胞足以将细胞恢复至多能状态。山中相当关注胚胎干细胞（ES细胞）中保持多能性的重要因素。当他知道转录因子参与维持多能状态后，他选择了一套24个ES细胞转录因子作为恢复体细胞多能性的候选因子。

首先，他将这些转录因子编码的所有24个基因导入皮肤成纤维细胞，但几乎没能产生与ES细胞类似的效果。其次，他透过非常简单而敏感的测定系统，筛选出更少量的转录因子，做进一步实验以鉴定关键因素。最后，他确定了4个关键转录因子（Sox2，Oct4，Klf4和c-Myc）足以将小白鼠胚胎成纤维细胞或成体成纤维细胞转化为多能性干细胞。

这些多能性细胞称为iPS（诱导多能干细胞），iPS细胞可透过将b-geo基因插入Fbx15基因座来选择。Fbx15启动子在多能干细胞中是有活性的，其诱导b-geo表达，又能产生G418抗性。这种现象有助于识别iPS细胞。

2007年，山中团队又发现了具有种系传递（germ line transmission）的iPS细胞（透过Oct4或Nanog基因选择实现）。同年，他们又首先生产了人类iPS细胞。

这是一个根本性的大发现。这是历史上第一次完整分化的体细胞被重编成多能性细胞，开辟了一个全新的研究领域。

## 主要荣誉

- 2006年 诺贝尔生理与医学奖
- 2007年 大阪科学奖
- 2007年 上原奖
- 2007年 朝日奖
- 2007年 Meyenburg Prize（Meyenburg基金会Meyenburg Foundation／德国癌症研究中心Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ，德国）
- 2008年 《时代》杂志“时代百大人物”（The World's Most Influential People，美国）
- 2008年 山崎贞一奖
- 2008年 罗伯·柯霍奖
- 2008年 紫绶褒章
- 2008年 邵逸夫生命科学与医学奖
- 2008年 高峰纪念第一三共奖
- 2008年 Massry Prize（南加州大学，美国）
- 2008年 科学技术特别奖
- 2009年 Lewis S. Rosenstiel Award（布兰代斯大学，美国）
- 2009年 盖尔德纳国际奖
- 2009年 拉斯克基础医学研究奖
- 2010年 March of Dimes Prize in Developmental Biology
- 2010年 京都奖
- 2010年 巴尔赞奖
- 2010年 文化功劳者
- 2010年 BBVA基金会前沿知识奖
- 2011年 Albany Medical Center Prize
- 2011年 沃尔夫医学奖
- 2011年 费萨尔国王国际奖
- 2011年 McEwen Award for Innovation
- 2012年 千禧年科技奖
- 2012年 美国国家科学院外籍院士
- 2012年 诺贝尔生理学或医学奖
- 2012年 文化勋章
- 2013年 生命科学突破奖
- 2013年 宗座科学院院士
- 2014年 UCSF创立150周年校友杰出奖
- 2016年 广岛大学荣誉名誉教授

## 社会活动

2014年12月31日，山中教授担任日本国民节目“第65回NHK红白歌合战”的审查员。其与娱乐界素无瓜葛，可谓特例。

2015年3月1日，诺贝尔奖得主座谈（Nobel Week Dialogue）首次移师海外，在日本东京举行。在7名与会的诺贝尔奖得主当中包括2名日本人－－山中教授与名古屋大学的天野浩教授（2014年物理学奖）。此外，岛津制作所的田中耕一（2002年化学奖）出席了最后一轮座谈。

山中教授是2019年日本新元号恳谈会的参与成员之一。

## 轶事

山中在大学时代投入柔道（二段黑带）与橄榄球运动，并维持跑马拉松的习惯超过20年。他在2011年的首届大阪马拉松大赛中以4:29:53的成绩跑完全程，他还参加了2012年京都马拉松大赛，为iPS细胞研究筹集资金，以4:03:19跑完全程。此外，他也参加了2012年11月25日的第二届大阪马拉松大赛。

接到诺贝尔奖通知电话时，山中正在家中修缮洗衣机。野田佳彦内阁闻讯，决定提供16万日元的洗衣机购买费做为贺礼。

## 外部链接

- 京都大学iPS细胞研究所
- 京都大学iPS细胞研究所山中伸弥研究室
- 京都大学iPS细胞研究所报道用写真素材
- University of California, San Francisco
- University of California, San Francisco, Gladstone Institutes
- ヒト人工多能性干细胞（iPS细胞）の树立に成功（京都大学HP）
- The Discovery and Future of Induced Pluripotent Stem (iPS) Cells山中伸弥教授会见映像・20分（2008年1月9日 日本外国特派员协会）JANJAN

## 基本资料

- 日语原文：山中伸弥

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、山中 伸弥（やまなか しんや）
- 出生日期：1962年9月4日
- 出生地：日本大阪府枚冈市、（现东大阪市）
- 国籍：日本
- 研究领域：医学、组织工程学、生物学、干细胞研究、发育生物学、发育工程学
- 机构：格拉德斯通心血管病研究所、奈良先端科学技术大学院大学、京都大学
- 母校：神户大学、大阪市立大学
- 博士导师：三浦克之
- 博士生：高桥和利
- 知名于：诱导多能干细胞
- 获奖：罗伯·柯霍奖（2008）、邵逸夫奖（2008）、盖尔德纳国际奖（2009）、拉斯克基础医学研究奖（2009）、沃尔夫医学奖（2011）、千禧年科技奖（2012）、诺贝尔生理学或医学奖（2012）
- 备注：亲属：、山中熊吉（祖父）
- 父母：山中章三郎（父）、山中美奈子（母）
- 配偶：山中知佳