近期干細(xì)胞領(lǐng)域突破性研究進(jìn)展小結(jié)

　　威正翔禹生物為您整理了近期干細(xì)胞領(lǐng)域的突破性研究進(jìn)展，分享給各位，同各位一起深入學(xué)習(xí)！

　　【1】Nature：重磅！利用血管內(nèi)皮細(xì)胞制造出功能性的造血干細(xì)胞

　　doi：10.1038/nature22326

　　在一項(xiàng)新的研究中，來自美國威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)出一種創(chuàng)新性方法：利用容易獲得的血管內(nèi)壁細(xì)胞無限制地供應(yīng)健康的血細(xì)胞。相關(guān)研究結(jié)果于2017年5月17日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Conversion of adult endothelium to immunocompetent haematopoietic stem cells”。

　　論文通信作者、威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院安沙瑞干細(xì)胞研究所主任Shahin Rafii博士說，“這是一項(xiàng)改變游戲規(guī)則的突破，不僅讓治療血液疾病更接近一步，而且也揭示干細(xì)胞自我更新機(jī)制的復(fù)雜生物學(xué)性質(zhì)。”

　　長期存活的造血干細(xì)胞（HSC）能夠分化為所有類型的血細(xì)胞：白細(xì)胞、紅細(xì)胞和血小板。幾十億個循環(huán)流通的血細(xì)胞并不會在體內(nèi)長期地存活，因而必須得到持續(xù)補(bǔ)充。當(dāng)這沒有發(fā)生時，貧血、流血或危及生命的感染等嚴(yán)重性血液疾病就會發(fā)生。HSC的一種特殊的性質(zhì)是它們也能夠“自我更新”形成更多的HSC。這種性質(zhì)允許僅幾千個HSC產(chǎn)生一個人一生當(dāng)中所需的所有血細(xì)胞。 科學(xué)家們長期以來希望找到一種方法讓身體產(chǎn)生健康的HSC以便治愈這些血液疾病。但是在此之前，還沒有人做到這一點(diǎn)，這部分是因?yàn)榭茖W(xué)家們不能夠設(shè)計(jì)出一種培育環(huán)境。僅在這種環(huán)境中，干細(xì)胞才能夠轉(zhuǎn)化為新的可長期存活的細(xì)胞。

　　【2】Nature：里程碑突破！**在實(shí)驗(yàn)室利用人多能性干細(xì)胞制造出造血干細(xì)胞

　　doi：10.1038/nature22370

　　在一項(xiàng)新的研究中，來自美國波士頓兒童醫(yī)院等研究機(jī)構(gòu)的研究人員**在實(shí)驗(yàn)室中利用能夠產(chǎn)生體內(nèi)幾乎任何一種細(xì)胞類型的多能性干細(xì)胞制造出人造血干細(xì)胞。這一進(jìn)展為研究血液疾病的根本原因和利用病人自己的細(xì)胞產(chǎn)生用于治療目的的免疫匹配性血細(xì)胞開辟新的途徑。相關(guān)研究結(jié)果于2017年5月17日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Haematopoietic stem and progenitor cells from human pluripotent stem cells”。

　　論文通信作者、波士頓兒童醫(yī)院干細(xì)胞移植項(xiàng)目主任George Daley博士說，“我們非常接近于在培養(yǎng)皿中產(chǎn)生真正的人造血干細(xì)胞。這項(xiàng)研究是20多年努力的結(jié)果。”

　　盡管利用這些多能性干細(xì)胞制造出的細(xì)胞是真正的造血干細(xì)胞和其他的細(xì)胞（即造血祖細(xì)胞）的混合物，但是當(dāng)移植到小鼠體內(nèi)時，它們能夠產(chǎn)生多種類型的人血細(xì)胞。

　　論文**作者、Daley實(shí)驗(yàn)室博士后研究員Ryohichi Sugimura博士說，“這一方法為獲取血液遺傳病患者的細(xì)胞、利用基因編輯校正他們的基因缺陷和產(chǎn)生功能性的血細(xì)胞提供機(jī)會。這也讓我們有潛力通過獲取來自萬能供血者的細(xì)胞無限制地供應(yīng)造血干細(xì)胞和血液。對需要輸血的患者而言，這可能潛在地提高血液供應(yīng)。”

　　【3】Cell Stem Cell：科學(xué)家開發(fā)出新型組合療法成功追蹤干細(xì)胞成熟的過程及機(jī)制

　　doi： 10.1016/j.stem.2017.04.003

　　成體干細(xì)胞能夠轉(zhuǎn)化成為許多類型的細(xì)胞，但研究人員卻很難在活體動物體內(nèi)成功追蹤單一干細(xì)胞成熟的路徑，并且鑒別出誘發(fā)重大命運(yùn)決策的分子，近日來自加利福尼亞大學(xué)的研究人員通過將單細(xì)胞RNA測序技術(shù)同詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合后，很容易地就對對鼻子中的單一干細(xì)胞成功地進(jìn)行了追蹤，未來科學(xué)家們或許有望幫助恢復(fù)嗅覺缺失患者的嗅覺，相關(guān)研究刊登于國際雜志Cell Stem Cell上。

　　研究者John Ngai教授表示，干細(xì)胞的任務(wù)是雙重的，隨著時間替換或者重建成熟細(xì)胞，也就是正常老化以及損傷的細(xì)胞，從而來維持機(jī)體的正常的生命活動過程；目前我們即將能夠理解嗅覺干細(xì)胞產(chǎn)生成熟感覺神經(jīng)元的機(jī)制，這對于開發(fā)干細(xì)胞療法來治療疾病或許意義重大。目前在50歲以上的人群中，大約有四分之一人群都患有嗅覺缺失的疾病，然而研究人員并不清楚引發(fā)嗅覺缺失的原因，當(dāng)然也并沒有療法有效治療這種疾病，甚至都沒有能夠?qū)颊哌M(jìn)行診斷的標(biāo)準(zhǔn)測試手段。

　　【4】Stem Cells   Dev：重磅！**在腦卒中后的人類大腦中發(fā)現(xiàn)缺血誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞的存在

　　doi：10.1089/scd.2016.0334

　　最近，發(fā)表在國際雜志Stem Cells and Development上的一篇題為“Identification of Multipotent Stem Cells in Human Brain Tissue Following Stroke”的研究報(bào)告中，來自日本兵庫醫(yī)科大學(xué)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，在人類大腦經(jīng)歷中風(fēng)誘導(dǎo)的缺血性損傷后，機(jī)體中就會產(chǎn)生特殊的干細(xì)胞進(jìn)行分化成熟并且形成神經(jīng)元細(xì)胞，來幫助修復(fù)大腦的損傷。

　　本文研究中，研究者**在腦卒中患者進(jìn)行治療期間所移除的大腦組織中發(fā)現(xiàn)了缺血誘導(dǎo)干細(xì)胞的存在（iSCs）。研究者Kotaro Tatebayashi等人也**在臨床報(bào)告中描述了他們?nèi)绾卧谀X卒中患者大腦中分離到缺血誘導(dǎo)干細(xì)胞；這些干細(xì)胞位于包含神經(jīng)元的大腦區(qū)域的血管附近，其往往會因?yàn)橹酗L(fēng)相關(guān)的大腦缺氧而死亡。

　　【5】Cell：北大學(xué)者利用一種化學(xué)混合物讓多能性干細(xì)胞具備全能性

　　doi：10.1016/j.cell.2017.02.005

　　當(dāng)科學(xué)家們談?wù)搶?shí)驗(yàn)室干細(xì)胞是全能性還是多能性時，他們的意思是這些干細(xì)胞如胚胎那樣有潛力產(chǎn)生體內(nèi)的任何組織。然而，全能性干細(xì)胞（totipotent stem cell）與多能性干細(xì)胞（pluripotent stem cell， PSC）的差別在于前者能夠產(chǎn)生支持胚胎的組織，如胎盤。這些組織被稱作胚外組織（extra-embryonic tissue），在發(fā)育和健康生長中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

　　如今，在一項(xiàng)新的研究中，來自中國北京大學(xué)和美國沙克研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)一種化學(xué)混合物能夠讓體外培養(yǎng)的小鼠PSC和人PSC做到這一點(diǎn)：產(chǎn)生胚胎組織和胚外組織。他們的方法可能對哺乳動物發(fā)育提供新的見解，也有助更好地建立疾病模型，開發(fā)藥物，甚至實(shí)現(xiàn)組織再生。這種新的方法有望特別適合于為影響胚胎著床和胎盤功能的早期發(fā)育過程和疾病建立模型，并且可能為改進(jìn)體外受精技術(shù)鋪平道路。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年4月6日的Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Derivation of Pluripotent Stem Cells with In Vivo Embryonic and Extraembryonic Potency”。論文通信作者為北京大學(xué)鄧宏魁教授、北京大學(xué)人民醫(yī)院生殖中心沈浣教授和沙克研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte教授。

　　【6】Nat Commun：永生化干細(xì)胞將為我們提供源源不斷的血液

　　doi：10.1038/ncomms14750

　　研究者們最近開發(fā)出了一種永生化的干細(xì)胞系，這種細(xì)胞系能夠幫助無限制地生產(chǎn)血紅細(xì)胞以供使用。

　　如果這些人工化的血紅細(xì)胞能夠進(jìn)入臨床階段，那么它將會比目前使用的，來自于捐獻(xiàn)者的血紅細(xì)胞產(chǎn)品更加有效；另外，這一技術(shù)也能夠滿足稀有血紅細(xì)胞類型的患者的需求。

　　這一想法并不是僅僅利用永生化的干細(xì)胞代替供體的血細(xì)胞，對于常規(guī)的血液傳輸來說，捐獻(xiàn)者的血液依舊十分重要。然而，從供體的血液中富集血紅細(xì)胞十分困難，1500萬毫升的血液才能夠勉強(qiáng)滿足患者的需求，尤其對于患有鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥患者來說尤為如此。

　　過去，研究者們曾經(jīng)嘗試?yán)镁璜I(xiàn)者的干細(xì)胞直接轉(zhuǎn)化為成熟的血紅細(xì)胞以備使用。這一技術(shù)確實(shí)能夠使用，但效率極低。

　　【7】PLoS Biol：重磅級研究！科學(xué)家成功解析機(jī)體控制干細(xì)胞分化的精細(xì)分子機(jī)制

　　DOI：10.1371/journal.pbio.2000640

　　干細(xì)胞是一種能夠產(chǎn)生人類機(jī)體中任何一種細(xì)胞類型的非特化細(xì)胞，然而截至目前為止，科學(xué)家們并不是非常清楚機(jī)體是如何控制干細(xì)胞的，同時研究者也并未完全闡明什么樣的因素能夠決定干細(xì)胞的分化，比如分化成為血液細(xì)胞、肝臟或者神經(jīng)細(xì)胞等，近日來自盧森堡大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員通過研究鑒別出了機(jī)體調(diào)節(jié)祖細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為紅細(xì)胞和白細(xì)胞的分子機(jī)制，相關(guān)研究刊登于國際雜志PLoS Biology上，該研究或?yàn)楹笃诳茖W(xué)家們開發(fā)出新型的干細(xì)胞療法提供希望。

　　盡管機(jī)體中所有的細(xì)胞都攜帶有相同的遺傳圖譜（DNA），但有些細(xì)胞卻扮演著紅細(xì)胞和骨細(xì)胞的角色，有些細(xì)胞則作為神經(jīng)或皮膚細(xì)胞發(fā)揮功能，如今研究人員清楚知曉單個細(xì)胞的作用機(jī)制，但有機(jī)體是如何在相同的遺傳模板下制造具有多樣性的細(xì)胞，而且機(jī)體又是如何將這些細(xì)胞放置在所需要的位置的，研究者卻并不清楚。

　　【8】Nat Cell Biol：研究揭示造血干細(xì)胞的形成過程！

　　doi：10.1038/ncb3508

　　像私人偵探一樣，St. Jude兒童研究醫(yī)院的研究人員使用視頻監(jiān)控工具發(fā)現(xiàn)了促進(jìn)血細(xì)胞發(fā)育的細(xì)胞。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造造血干細(xì)胞提供了線索，最終可能有助于改善骨髓移植現(xiàn)狀。

　　“這項(xiàng)研究可能為干細(xì)胞生物學(xué)和血液發(fā)育學(xué)研究提供了新途徑，也為實(shí)驗(yàn)室骨髓干細(xì)胞移植提供了線索。”St. Jude兒童研究醫(yī)院血液科助理研究員、論文通訊作者Wilson Clements博士說道。這項(xiàng)研究于近日發(fā)表在Nature Cell Biology上。

　　造血干細(xì)胞可以產(chǎn)生體內(nèi)任何種類的血細(xì)胞。它還被用于移植治療白血病等癌癥及其他血液疾病，它還開始用于基因治療領(lǐng)域。但是缺乏合適的供體使得造血干細(xì)胞移植數(shù)量有限，同時在實(shí)驗(yàn)室中使用多能干細(xì)胞造血的努力一直沒有成功。

　　所有的造血干細(xì)胞在出生前形成，來源于發(fā)育中的動脈血管內(nèi)壁的某些內(nèi)皮細(xì)胞。但是這個過程并沒有完全研究清楚。

　　【9】Cell Rep：科學(xué)家成功將干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為用于產(chǎn)生骨骼肌等組織的前體細(xì)胞

　　doi：10.1016/j.celrep.2017.01.040

　　近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Cell Reports上的研究報(bào)告中，來自加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，將參與機(jī)體發(fā)育的信號分子（特殊蛋白）同人類干細(xì)胞進(jìn)行合適混合就能夠誘導(dǎo)人類干細(xì)胞成為體節(jié)樣（somites）的細(xì)胞，在發(fā)育的胚胎中，這些體節(jié)細(xì)胞就能夠產(chǎn)生骨骼肌、骨質(zhì)組織以及軟骨組織；在實(shí)驗(yàn)室中，這些在培養(yǎng)皿中生長的體節(jié)細(xì)胞就有潛力生長成為上述類型的細(xì)胞。

　　多能干細(xì)胞能夠在機(jī)體中轉(zhuǎn)化成為任何一種類型的細(xì)胞，但研究人員想通過嘗試來引導(dǎo)這些干細(xì)胞產(chǎn)生特定的組織，比如肌肉組織等；在發(fā)育的人類胚胎中，肌細(xì)胞同脊椎和肋骨的骨質(zhì)及軟骨一樣，都源于名為體節(jié)的細(xì)胞簇。研究人員通過研究闡明了體節(jié)在動物機(jī)體的發(fā)育機(jī)制，同時他們鑒別出了一種對體節(jié)發(fā)育非常重要的特殊分子，但當(dāng)研究人員嘗試?yán)眠@些分子來誘導(dǎo)人類干細(xì)胞產(chǎn)生體節(jié)細(xì)胞時，整個過程并沒有表現(xiàn)出一定效力。

　　經(jīng)多年努力，威正翔禹生物（Vian-Saga）在中國進(jìn)口血清市場已建立：100%真品供應(yīng)（Ausbian胎牛血清），檢測報(bào)告篩選，原裝產(chǎn)品使用，全程冷鏈運(yùn)輸，無理由調(diào)換退貨等服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，大范圍改善了中國生物界的供貨服務(wù)環(huán)境。數(shù)年來，威正翔禹生物（Vian-Saga）始終專注于細(xì)胞培養(yǎng)，制藥，疫苗生產(chǎn)，生物醫(yī)療，微生物培養(yǎng)等領(lǐng)域。為國內(nèi)科研生產(chǎn)用戶提供：細(xì)胞培養(yǎng)用進(jìn)口血清，培養(yǎng)基，支原體檢測祛除試劑，微生物培養(yǎng)基和檢測試劑，疫苗質(zhì)控試劑，蛋白穩(wěn)定劑，國際標(biāo)準(zhǔn)級增鮮劑，蛋白胨和蛋白水解物等原料。

　　【10】Cell：深入認(rèn)識誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞產(chǎn)生過程

　　doi：10.1016/j.cell.2017.01.004

　　在一項(xiàng)新的研究中，來自美國加州大學(xué)洛杉磯分校伊萊和伊迪特-布羅德再生醫(yī)學(xué)與干細(xì)胞研究中心的研究人員證實(shí)特定蛋白如何能夠改變皮膚細(xì)胞的身份或者說細(xì)胞特征，和產(chǎn)生誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）。ips細(xì)胞能夠轉(zhuǎn)化為體內(nèi)任何一種細(xì)胞類型。這項(xiàng)研究可能影響治愈疾病的健康組織形成。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年1月26日那期Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Cooperative Binding of Transcription Factors Orchestrates Reprogramming”。

　　iPS細(xì)胞是在10年前**被制造出來的：當(dāng)時科學(xué)家證實(shí)皮膚細(xì)胞或血細(xì)胞等組織特異性細(xì)胞能夠從人體中提取出來，經(jīng)重編程后返回到一種多能性狀態(tài)。這些多能性細(xì)胞隨后能夠轉(zhuǎn)化為人體內(nèi)任何一種細(xì)胞類型。鑒于ips細(xì)胞是利用病人自己的細(xì)胞制造出來的，它們在遺傳上與病人完美匹配，因此有巨大潛力用于制造健康的病人特異性的組織和細(xì)胞，從而可能能夠在不存在免疫排斥的情形下治療或逆轉(zhuǎn)疾病。

　　文章來源：生物谷