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胚胎干细胞是由囊胚期胚胎囊胚腔内的内细胞团分离得来，在体内和体外都具有向三胚层分化成各种有功能的体细胞的能力，因而被认为是人类胚胎发育、干细胞研究和再生医学治疗中最好的模型之一。但是由于胚胎干细胞的获得需要破坏胚胎，面临很大的伦理道德争议，严重阻碍了胚胎干细胞在临床研究中的应用与推广。因此，能否获得具有类似干细胞特性而又不违反伦理道德的多能性细胞对细胞治疗及再生医学至关重要。最近，利用直接重编程的方法，通过向胚胎成纤维细胞导入特定因子而获得诱导多能性干细胞，已经在包括小鼠、大鼠、恒河猴、人等多个物种中获得成功。诱导多能性干细胞在不涉及使用胚胎，避免伦理道德的同时，还可以获得病人自身来源的多能性干细胞从而防止临床应用中免疫排斥反应的产生，因此，成为取代胚胎干细胞的最有力的竞争者。但是，诱导多能性干细胞在功能上是否与胚胎干细胞一致、是否安全是将诱导多能性干细胞广泛应用于基础研究和再生医学领域前必需回答的问题。 本研究主要基于本实验室前期的研究成果，利用能通过多能性评价的黄金标准-四倍体补偿实验的诱导多能性干细胞，获得诱导多能性干细胞来源的四倍体补偿小鼠。在四倍体补偿实验中，由于四倍体胚胎细胞只发育成胚外组织，而供体细胞发育成胚胎本身，所以诱导多能性干细胞来源四倍体补偿小鼠的表型能够代表诱导多能性干细胞的表型。因而在胚胎发育阶段和成体发育阶段，通过对诱导多能性干细胞来源的四倍体补偿小鼠与胚胎干细胞来源的四倍体补偿小鼠的对比研究可以在发育方面尝试回答诱导多能性干细胞与胚胎干细胞是否功能一致的问题。除了功能分析外，同时通过对诱导多能性干细胞来源的四倍体补偿小鼠与胚胎干细胞来源的四倍体补偿小鼠的致瘤性进行研究，尝试回答诱导多能性干细胞是否能够安全的应用于临床这一问题。 研究结果表明，在胚胎各个发育时期，诱导多能性干细胞来源的四倍体补偿小鼠与胚胎干细胞来源的四倍体补偿小鼠具有一致的发育到期率、发育停滞率、发育到期表型、发育停滞表型和发育异常表型。而诱导多能性干细胞来源的成体四倍体补偿小鼠与胚胎干细胞来源的同龄四倍体补偿小鼠一致，都表现出正常的生理功能。但是，诱导多能性干细胞来源的成体四倍体补偿小鼠具有致瘤性。进一步针对外源转入基因的基因表达结果表明，外源转入因子c-Myc的重新激活及高表达有可能是诱导多能性干细胞致瘤的原因。 本研究证实了在体内发育方面，诱导多能性干细胞与胚胎干细胞功能一致，具有替代胚胎干细胞进行基础研究与临床应用的潜力。但是成体动物致瘤性研究证明，利用病毒载体转入特定基因获得诱导多能性干细胞的方法目前还存在一定的临床应用的风险性，仍然需要通过寻求新的诱导方法或新的诱导因子等方式，建立更加安全的诱导多能性干细胞，从而能够使诱导多能性干细胞在细胞替代治疗及再生医学领域中发挥重要的作用。