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近期，干細(xì)胞研究取得重大的進(jìn)展。基于此，小編梳理了一下生物谷報(bào)道的干細(xì)胞方面的新聞，供大家閱讀。
1.Arch Toxicol：干細(xì)胞+3D打印，可用于肝臟移植
doi:10.1007/s00204-018-2280-2
來自愛丁堡大學(xué)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)（MRC）再生醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家結(jié)合干細(xì)胞技術(shù)與3D打印技術(shù)，成功培育出了人源3D肝臟組織，并且在小鼠水平顯示出治療的潛力?？茖W(xué)家表示，除了為開發(fā)人體肝臟組織植入物方面進(jìn)行早期的探索，這一研究還可以通過搭建平臺(tái)來研究人類肝臟疾病以及實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試藥物的藥效，從而減少對(duì)動(dòng)物研究的需求。在這項(xiàng)發(fā)表在《Archives of Toxicology》雜志上的研究中，科學(xué)家們采集了人類胚胎干細(xì)胞并誘導(dǎo)形成多能干細(xì)胞（已被誘導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>干細(xì)胞的成體細(xì)胞），通過定向誘導(dǎo)形成為肝細(xì)胞。
科學(xué)家們與材料化學(xué)家和工程師合作，確定了已經(jīng)批準(zhǔn)用于人體的合適聚合物，以便將它們發(fā)展成3-D支架。的材料是可生物降解的聚酯聚己內(nèi)酯，它被制作成微觀纖維，纖維網(wǎng)形成一厘米見方，毫米厚的支架。之后，將源自胚胎干細(xì)胞的肝細(xì)胞（其已在培養(yǎng)物中生長(zhǎng)20天）加載到支架上并植入小鼠皮下。
研究結(jié)果顯示，血管能夠在支架上成功生長(zhǎng)。此外，作者并且發(fā)現(xiàn)小鼠的血液中含有人肝蛋白，表明組織已成功地與循環(huán)系統(tǒng)整合，支架未被動(dòng)物的免疫系統(tǒng)拒絕。進(jìn)一步，作者在在患有酪氨酸血癥的小鼠中測(cè)試肝組織支架的效果。酪氨酸血癥是一種潛在致命的遺傳疾病，其中肝臟中分解氨基酸酪氨酸的酶是有缺陷的，導(dǎo)致有毒代謝產(chǎn)物的積累。
研究結(jié)果表明，植入的肝組織能夠幫助酪氨酸血癥的小鼠分解酪氨酸。與接受空支架的對(duì)照組中的小鼠相比，移植有3D打印肝臟組織的小鼠體重減輕，血液中毒素積累較少，并且肝損傷跡象較少。
2.Nat Methods：突破！新技術(shù)通過干細(xì)胞快速有效生長(zhǎng)出腦細(xì)胞
doi:10.1038/s41592-018-0103-2
近日來自瑞典隆德大學(xué)醫(yī)學(xué)系等機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)人多功能干細(xì)胞表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子SOX9和NFIB后，可以快速而有效地產(chǎn)生均質(zhì)的誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞群體。相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在《Nature Methods》上，題為“Rapid and efficient induction of functional astrocytes from human pluripotent stem cells”。
研究人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞展現(xiàn)出和成年人星形膠質(zhì)細(xì)胞很相似的分子和功能性質(zhì)，因此被認(rèn)為適合用于相關(guān)疾病模型。
總體而言，該研究提供了一種在健康和疾病狀態(tài)下研究人星形膠質(zhì)細(xì)胞的新方法，為相關(guān)疾病研究帶來了新希望。
3.Cell Stem Cell：一種關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子或能促進(jìn)干細(xì)胞分化形成心血管系統(tǒng)和肌肉骨骼系統(tǒng)
doi:10.1016/j.stem.2018.07.001
在很多研究中，研究人員都想發(fā)現(xiàn)一種單一的轉(zhuǎn)錄因子來誘導(dǎo)中胚層的形成，中胚層是胚胎發(fā)育的早期階段，如果沒有來自其它細(xì)胞蛋白的幫助，研究人員或許就無法誘導(dǎo)中胚層的形成。近日，一項(xiàng)刊登在雜志Cell Stem Cell上的研究報(bào)告中，來自日本筑波大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)表了一篇題為“Tbx6 Induces Nascent Mesoderm from Pluripotent Stem Cells and Temporally Controls Cardiac versus Somite Lineage Diversification”的研究報(bào)告，文章中，他們對(duì)50多種轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)行了篩選，終發(fā)現(xiàn)名為Tbx6的轉(zhuǎn)錄因子或能在人工培養(yǎng)的干細(xì)胞中單獨(dú)刺激中胚胎的形成，同時(shí)其還能促進(jìn)干細(xì)胞轉(zhuǎn)變成為心血管細(xì)胞或肌肉骨骼細(xì)胞。
研究者M(jìn)asaki Ieda表示，我們都知道，在肌肉骨骼組織形成過程中Tbx6因子處于活性狀態(tài)，Tbx6突變的小鼠能以肌肉骨骼組織為代價(jià)來生產(chǎn)異位神經(jīng)管組織，但我們并不清楚在早期/新生中胚層和中胚層衍生物（包括心血管系統(tǒng)等）中Tbx6的表達(dá)和功能；隨后研究人員通過研究很驚訝地發(fā)現(xiàn)，Tbx6在由誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生的中胚層的形成過程中扮演著非常廣泛的角色。
這項(xiàng)研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，短暫產(chǎn)生的Tbx6能夠促進(jìn)產(chǎn)生心血管細(xì)胞的中胚層的形成，而且Tbx6的持續(xù)性表達(dá)會(huì)抑制形成心血管的中胚層，反而會(huì)促進(jìn)產(chǎn)生肌肉骨骼細(xì)胞的中胚層組織的形成。研究者Ieda解釋道，我們的研究揭示了早期Tbx6表達(dá)和心血管譜系分化之間的關(guān)聯(lián)，而且本文研究結(jié)果或能改變當(dāng)前科學(xué)家們對(duì)于機(jī)體發(fā)育過程中譜系分化的觀點(diǎn)和看法；更重要的是，Tbx6在中胚層和心血管系統(tǒng)分化過程中的功能在低等動(dòng)物和哺乳動(dòng)物機(jī)體中是保守的，因此本文研究結(jié)果對(duì)于再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究具有非常廣泛的應(yīng)用意義。
4.BioRes：鑒定出維持干細(xì)胞多能性的關(guān)鍵性因子BRG1
doi:10.1089/biores.2013.0047
對(duì)成體細(xì)胞進(jìn)行重編程讓它們返回到一種未分化的多能性狀態(tài)，為人們開發(fā)出新的細(xì)胞療法奠定基礎(chǔ)。這個(gè)領(lǐng)域的加快發(fā)展將依賴于鑒定出促進(jìn)多能性的因子。在一項(xiàng)新的研究中，來自德國明斯特大學(xué)和馬克斯-普朗克分子生物醫(yī)學(xué)研究所的研究人員就鑒定出這樣的一種被稱作Brg1的蛋白因子。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在BioResearch Open Access期刊上，論文標(biāo)題為“BRG1 Is Required to Maintain Pluripotency of Murine Embryonic Stem Cells”。
圖片來自BioResearch Open Access,doi:10.1089/biores.2013.0047。
在這項(xiàng)研究中，論文通信作者Nishant Singhal和同事們證實(shí)蛋白Brg1在調(diào)節(jié)參與維持胚胎干細(xì)胞多能性的一個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的部分基因中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。這個(gè)相同的基因網(wǎng)絡(luò)是開發(fā)成體細(xì)胞重編程方法的靶標(biāo)。
5.ACS Cent Sci：一種新型分子探針讓癌癥干細(xì)胞無處可逃
doi:10.1021/acscentsci.8b00313
在治療原發(fā)性腫瘤后，癌癥干細(xì)胞仍然可能潛伏在體內(nèi)，作好轉(zhuǎn)移到身體其他部位的準(zhǔn)備并以更具侵襲性和抵抗治療的形式導(dǎo)致癌癥復(fù)發(fā)。在一項(xiàng)新的研究中，來自美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校的研究人員開發(fā)出一種分子探針來找出這些難以捉摸的癌癥干細(xì)胞并照亮它們，這樣不僅能夠在體外的細(xì)胞培養(yǎng)物中而且也能夠在天然環(huán)境---身體---中鑒定、追蹤和研究它們。他們描述了利用這種分子探針在多種人癌細(xì)胞系的體外培養(yǎng)物中和活小鼠體內(nèi)鑒定出癌癥干細(xì)胞的有效性。相關(guān)研究結(jié)果于2018年7月25日在線發(fā)表在ACS Central Science期刊上，論文標(biāo)題為“Surveillance of Cancer Stem Cell Plasticity Using an Isoform-Selective Fluorescent Probe for Aldehyde Dehydrogenase 1A1”。
這種被稱作AlDeSense的新型分子探針是一種小分子，可與癌細(xì)胞中的一種與干性（stemness）性質(zhì)相關(guān)的酶---乙醛脫氫酶1A1（ALDH1A1）---相結(jié)合。僅當(dāng)這種分子探針與ALDH1A1發(fā)生反應(yīng)時(shí)，它會(huì)被激活，從而釋放出熒光信號(hào)。癌癥干細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生高濃度的ALDH1A1。 在一系列實(shí)驗(yàn)中，Chan團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這種酶似乎是許多癌癥類型中的一種干性標(biāo)志物，這就表明AlDeSense可能廣泛地應(yīng)用于臨床成像。當(dāng)然，隨著癌癥干細(xì)胞的分化，這種標(biāo)志物會(huì)消失掉。
6.Nat Methods：利用人多能性干細(xì)胞產(chǎn)生脊髓神經(jīng)干細(xì)胞
doi:10.1038/s41592-018-0074-3
在一項(xiàng)新的研究中，來自美國加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的研究人員報(bào)道，他們利用人多能性干細(xì)胞（hPSC）成功地產(chǎn)生脊髓神經(jīng)干細(xì)胞（NSC）。這些脊髓神經(jīng)干細(xì)胞分化為不同的能夠在整個(gè)脊髓中擴(kuò)散的細(xì)胞群體，而且能夠在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)加以維持。相關(guān)研究結(jié)果于2018年8月6日在線發(fā)表在Nature Methods期刊上，論文標(biāo)題為“Generation and post-injury integration of human spinal cord neural stem cells”。論文通信作者為加州大學(xué)圣地亞哥分校轉(zhuǎn)化神經(jīng)科學(xué)研究所主任Mark Tuszynski博士。論文作者為加州大學(xué)圣地亞哥分校博士后學(xué)者Hiromi Kumamaru博士。
圖片來自Mark Ellisman and Thomas Deerinck, National Center for Microscopy and Imaging Research, UC San Diego。
在這項(xiàng)新的研究中，在將體外培養(yǎng)的源自hPSC的脊髓神經(jīng)干細(xì)胞移植到受損的大鼠脊髓中之后，這些研究人員注意到這些移植物富含興奮性神經(jīng)元，讓大量的軸突長(zhǎng)距離延伸，讓它們形成的靶結(jié)構(gòu)接受神經(jīng)支配，并且能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)健的皮質(zhì)脊髓再生。
Kumamaru說，“我們建立了一種規(guī)模可放大的人脊髓神經(jīng)干細(xì)胞（包括所有脊髓神經(jīng)元祖細(xì)胞類型）來源。在移植物中，這些細(xì)胞能夠在從背側(cè)到腹側(cè)的整個(gè)脊髓中發(fā)現(xiàn)。在成年大鼠遭受脊髓損傷后，它們促進(jìn)包括皮質(zhì)脊髓軸突在內(nèi)的再生。皮質(zhì)脊髓軸突對(duì)人類自主運(yùn)動(dòng)功能是非常重要的，而在大鼠中，它們促進(jìn)功能恢復(fù)。”
7.干細(xì)胞療法有助于治療克羅恩氏病?
新聞來源：Stem cell transplants to be used in treating Crohn's disease
根據(jù)近的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)結(jié)果，利用干細(xì)胞移植的手段能夠幫助克羅恩氏病患者重塑免疫系統(tǒng)。*，上述疾病是一類十分痛苦的慢性腸道炎癥，英國境內(nèi)目前有至少11.5萬人受到該疾病的困擾。
克羅恩氏病對(duì)引發(fā)消化道的長(zhǎng)期炎癥反應(yīng)，從而導(dǎo)致長(zhǎng)期的腹瀉，腹部疼痛、極度疲勞以及其它顯著影響生活質(zhì)量的癥狀。目前針對(duì)上述疾病的療法包括通過藥物治療降低炎癥反應(yīng)，但這種療法效果并不穩(wěn)定，往往還需要通過手術(shù)切除病變的部位。在的情況下，患者會(huì)在幾年內(nèi)經(jīng)歷很多次的手術(shù)。
利用干細(xì)胞移植的技術(shù)置換患者的免疫系統(tǒng)近被發(fā)現(xiàn)能夠成功治療多發(fā)性硬化。而在這一試驗(yàn)中，作者希望了解能否通過相似的手段降低克羅恩氏病患者腸道的炎癥反應(yīng)。在這項(xiàng)試驗(yàn)中，患者接受了化療以及激素療法用于激活體內(nèi)的干細(xì)胞，之后通過血液分離的方式得到。進(jìn)一步的化療用于清除體內(nèi)的免疫系統(tǒng)。后將干細(xì)胞回輸患者體內(nèi)。患者終能夠形成全新的免疫系統(tǒng)。
8.Cell Res：新研究挖掘干細(xì)胞在移植療法中的應(yīng)用
doi:10.1038/s41422-018-0072-0
近，來自Stowers醫(yī)學(xué)研究所的研究者們發(fā)現(xiàn)了一種能夠從成體臍帶血中分化形成造血干細(xì)胞的方法。這一方法能夠更加方便特殊疾病，例如白血病、血液紊亂、免疫系統(tǒng)疾病以及癌癥等的，除了少部分配型成功的骨髓移植以外的細(xì)胞移植治療。
在這項(xiàng)發(fā)表在《Cell Research》雜志上的研究中，作者等人研究了一種參與調(diào)控多條造血干細(xì)胞自我更新通路的蛋白，該蛋白叫做Ythdf2.他們發(fā)現(xiàn)mRNA水平的特殊修飾能夠幫助造血干細(xì)胞自我更新，而且能夠促進(jìn)mRNA的降解。
研究者們通過建立小鼠一船模型，發(fā)現(xiàn)該蛋白的缺失會(huì)提高轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)水平，進(jìn)而促進(jìn)干細(xì)胞的增殖。
9.Stem Cell Res & Ther：研究者有望利用干細(xì)胞移植來治療囊性纖維化疾病
doi:10.1186/s13287-018-0911-4
近日，一項(xiàng)刊登在雜志Stem Cell Research & Therapy的研究報(bào)道中，來自阿德萊德大學(xué)的科學(xué)家們?cè)谀倚岳w維化研究方面取得了重要研究進(jìn)展，研究人員發(fā)現(xiàn)，促使遺傳障礙的細(xì)胞或會(huì)被健康的細(xì)胞成功取代，相關(guān)研究或能幫助研究人員應(yīng)用細(xì)胞移植療法來治療人類的免疫缺陷性疾病。
這項(xiàng)研究中，研究人員應(yīng)用了干細(xì)胞移植技術(shù)，即從肺部囊性纖維化患者機(jī)體中提取成體干細(xì)胞并使之成熟，利用基因療法對(duì)其進(jìn)行糾正，隨后在重新將這些細(xì)胞移植回患者體內(nèi)發(fā)揮作用。這種新移植的成體干細(xì)胞能將其健康基因遺傳給子代細(xì)胞，從而就能夠提供一種持續(xù)的方法來利用健康細(xì)胞來補(bǔ)充氣管，從而對(duì)抗囊性纖維化疾病的發(fā)生。
當(dāng)研究人員對(duì)小鼠的氣管進(jìn)行研究時(shí)，他們成功檢測(cè)了這種新型的移植手段，即在初的研究中使用標(biāo)記基因來代替校正的囊性纖維化基因，這些成功移植的關(guān)鍵就在于研究人員所開發(fā)的創(chuàng)新性方法，研究者首先消除了現(xiàn)有的表面細(xì)胞，隨后開發(fā)出了引入新細(xì)胞所需要的空間。囊性纖維化疾病會(huì)影響患者的肺部和消化系統(tǒng)健康，其會(huì)制造粘液來嚴(yán)重?fù)p害患者的呼吸，并且增加患者胸腔感染的風(fēng)險(xiǎn)。
10.Nature：重磅！揭示導(dǎo)致慢性鼻竇炎的細(xì)胞元兇
doi:10.1038/s41586-018-0449-8
慢性鼻竇炎（chronic rhinosinusitis）不同于季節(jié)性過敏。它導(dǎo)致長(zhǎng)達(dá)數(shù)月至數(shù)年的鼻竇發(fā)炎和腫脹，從而產(chǎn)生呼吸困難和其他癥狀，這會(huì)讓患者感到痛苦。在某些人中，慢性鼻竇炎也會(huì)產(chǎn)生稱為鼻息肉（nasal polyp）的組織生長(zhǎng)物，而且當(dāng)病情嚴(yán)重時(shí)，這種鼻息肉必須通過外科手術(shù)加以切除。
圖片來自Nature, doi:10.1038/s41586-018-0449-8。
在一項(xiàng)新的研究中，通過對(duì)來自人類患者的數(shù)千個(gè)單細(xì)胞進(jìn)行全基因組分析，來自美國麻省理工學(xué)院和布萊根婦女醫(yī)院的研究人員在慢性鼻竇炎期間構(gòu)建出人類屏障組織的全局細(xì)胞圖譜。對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析使得他們提出了一種可能解釋著是什么維持著慢性鼻竇炎的新機(jī)制。相關(guān)研究結(jié)果于2018年8月22日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Allergic inflammatory memory in human respiratory epithelial progenitor cells”。
在這項(xiàng)新的研究中，這些研究人員將這種技術(shù)應(yīng)用于來自慢性鼻竇炎患者的上呼吸道細(xì)胞，并猜測(cè)這些上皮細(xì)胞內(nèi)的不同基因表達(dá)模式可能揭示出為什么有些患者會(huì)產(chǎn)生鼻息肉，而其他的患者則不會(huì)產(chǎn)生鼻息肉。
這種分析揭示出來自產(chǎn)生和不產(chǎn)生鼻息肉的慢性鼻竇炎患者的基底上皮細(xì)胞（一種組織干細(xì)胞）中的基因表達(dá)存在著顯著差異。在不產(chǎn)生鼻息肉的慢性鼻竇炎患者和健康人中，這些細(xì)胞通常形成平坦的覆蓋著鼻腔內(nèi)部的基底組織層。在產(chǎn)生鼻息肉的慢性鼻竇炎患者中，這些細(xì)胞開始堆積并形成較厚的組織層而不是分化成宿主防御所需的上皮細(xì)胞亞群。
數(shù)十年來，科學(xué)家們已通過組織學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察到這種類型的組織異常，但是這項(xiàng)新研究揭示出來自產(chǎn)生鼻息肉的慢性鼻竇炎患者的基底細(xì)胞已開啟一種特定的基因表達(dá)程序，這解釋了它們的分化軌跡受到沉默。這種程序似乎由IL-4和IL-13直接維持，其中已知IL-4和IL-13是在病理水平時(shí)過量產(chǎn)生的促進(jìn)過敏性炎癥產(chǎn)生的免疫應(yīng)答細(xì)胞因子。
這些研究人員發(fā)現(xiàn)，這些基底細(xì)胞也保留了它們接觸IL-4和IL-13的“記憶”：當(dāng)他們移除非鼻息肉組織和鼻息肉組織中的基底細(xì)胞時(shí)，在相同的條件下培養(yǎng)它們一個(gè)月，然后讓它們接觸IL-4和IL-13，結(jié)果發(fā)現(xiàn)來自產(chǎn)生息肉的慢性鼻竇炎患者的未受刺激的基底細(xì)胞已表達(dá)許多在未產(chǎn)生息肉的慢性鼻竇炎患者中經(jīng)誘導(dǎo)后表達(dá)的基因。在IL-4和IL-13響應(yīng)性記憶信號(hào)中，其中就包括來自一種控制細(xì)胞分化的稱為Wnt的細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的基因。
這些研究結(jié)果提示出阻斷IL-4和IL-13作用的努力可能是嘗試治療慢性鼻竇炎的一種好方法。針對(duì)這種假設(shè)，這些研究人員使用阻斷這兩種細(xì)胞因子的一種相同受體的抗體進(jìn)行驗(yàn)證。這種抗體已被批準(zhǔn)用于治療濕疹，并且正在進(jìn)一步測(cè)試它的其他用途。這些研究人員分析了從一名產(chǎn)生鼻息肉的慢性鼻竇炎患者在接受這種抗體治療之前和之后獲取的基底細(xì)胞中表達(dá)的基因。他們發(fā)現(xiàn)IL-4和IL-13激活的大多數(shù)基因（但不是全部基因）已恢復(fù)到正常的表達(dá)水平。這提示著阻斷IL-4和IL-13有助于將基底細(xì)胞和分泌細(xì)胞恢復(fù)到一種更健康的狀態(tài)，但是仍然存在著某種殘留的遺傳特征。（生物谷 ）
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