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近期，干細胞研究取得重大的進展。基于此，小編梳理了一下生物谷報道的干細胞方面的新聞，供大家閱讀。
1.Arch Toxicol：干細胞+3D打印，可用于肝臟移植
doi:10.1007/s00204-018-2280-2
來自愛丁堡大學醫(yī)學研究委員會（MRC）再生醫(yī)學中心的科學家結合干細胞技術與3D打印技術，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家表示，除了為開發(fā)人體肝臟組織植入物方面進行早期的探索，這一研究還可以通過搭建平臺來研究人類肝臟疾病以及實驗室中的測試藥物的藥效，從而減少對動物研究的需求。在這項發(fā)表在《Archives of Toxicology》雜志上的研究中，科學家們采集了人類胚胎干細胞并誘導形成多能干細胞（已被誘導轉變?yōu)?/span>干細胞的成體細胞），通過定向誘導形成為肝細胞。
科學家們與材料化學家和工程師合作，確定了已經批準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酯，它被制作成微觀纖維，纖維網形成一厘米見方，毫米厚的支架。之后，將源自胚胎干細胞的肝細胞（其已在培養(yǎng)物中生長20天）加載到支架上并植入小鼠皮下。
研究結果顯示，血管能夠在支架上成功生長。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，支架未被動物的免疫系統(tǒng)拒絕。進一步，作者在在患有酪氨酸血癥的小鼠中測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，導致有毒代謝產物的積累。
研究結果表明，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！新技術通過干細胞快速有效生長出腦細胞
doi:10.1038/s41592-018-0103-2
近日來自瑞典隆德大學醫(yī)學系等機構的研究人員發(fā)現(xiàn)人多功能干細胞表達轉錄因子SOX9和NFIB后，可以快速而有效地產生均質的誘導星形膠質細胞群體。相關研究成果于近日發(fā)表在《Nature Methods》上，題為“Rapid and efficient induction of functional astrocytes from human pluripotent stem cells”。
研究人員在實驗中發(fā)現(xiàn)這些細胞展現(xiàn)出和成年人星形膠質細胞很相似的分子和功能性質，因此被認為適合用于相關疾病模型。
總體而言，該研究提供了一種在健康和疾病狀態(tài)下研究人星形膠質細胞的新方法，為相關疾病研究帶來了新希望。
3.Cell Stem Cell：一種關鍵的轉錄因子或能促進干細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)一種單一的轉錄因子來誘導中胚層的形成，中胚層是胚胎發(fā)育的早期階段，如果沒有來自其它細胞蛋白的幫助，研究人員或許就無法誘導中胚層的形成。近日，一項刊登在雜志Cell Stem Cell上的研究報告中，來自日本筑波大學的科學家們發(fā)表了一篇題為“Tbx6 Induces Nascent Mesoderm from Pluripotent Stem Cells and Temporally Controls Cardiac versus Somite Lineage Diversification”的研究報告，文章中，他們對50多種轉錄因子進行了篩選，終發(fā)現(xiàn)名為Tbx6的轉錄因子或能在人工培養(yǎng)的干細胞中單獨刺激中胚胎的形成，同時其還能促進干細胞轉變成為心血管細胞或肌肉骨骼細胞。
研究者Masaki 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來生產異位神經管組織，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在由誘導多能干細胞衍生的中胚層的形成過程中扮演著非常廣泛的角色。
這項研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，短暫產生的Tbx6能夠促進產生心血管細胞的中胚層的形成，而且Tbx6的持續(xù)性表達會抑制形成心血管的中胚層，反而會促進產生肌肉骨骼細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表達和心血管譜系分化之間的關聯(lián)，而且本文研究結果或能改變當前科學家們對于機體發(fā)育過程中譜系分化的觀點和看法；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物和哺乳動物機體中是保守的，因此本文研究結果對于再生醫(yī)學領域的相關研究具有非常廣泛的應用意義。
4.BioRes：鑒定出維持干細胞多能性的關鍵性因子BRG1
doi:10.1089/biores.2013.0047
對成體細胞進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)出新的細胞療法奠定基礎。這個領域的加快發(fā)展將依賴于鑒定出促進多能性的因子。在一項新的研究中，來自德國明斯特大學和馬克斯-普朗克分子生物醫(yī)學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。相關研究結果發(fā)表在BioResearch Open Access期刊上，論文標題為“BRG1 Is Required to Maintain Pluripotency of Murine Embryonic Stem Cells”。
圖片來自BioResearch Open Access,doi:10.1089/biores.2013.0047。
在這項研究中，論文通信作者Nishant Singhal和同事們證實蛋白Brg1在調節(jié)參與維持胚胎干細胞多能性的一個基因網絡內的部分基因中發(fā)揮著關鍵性作用。這個相同的基因網絡是開發(fā)成體細胞重編程方法的靶標。
5.ACS Cent Sci：一種新型分子探針讓癌癥干細胞無處可逃
doi:10.1021/acscentsci.8b00313
在治療原發(fā)性腫瘤后，癌癥干細胞仍然可能潛伏在體內，作好轉移到身體其他部位的準備并以更具侵襲性和抵抗治療的形式導致癌癥復發(fā)。在一項新的研究中，來自美國伊利諾伊大學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胞并照亮它們，這樣不僅能夠在體外的細胞培養(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胞系的體外培養(yǎng)物中和活小鼠體內鑒定出癌癥干細胞的有效性。相關研究結果于2018年7月25日在線發(fā)表在ACS Central Science期刊上，論文標題為“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，可與癌細胞中的一種與干性（stemness）性質相關的酶---乙醛脫氫酶1A1（ALDH1A1）---相結合。僅當這種分子探針與ALDH1A1發(fā)生反應時，它會被激活，從而釋放出熒光信號。癌癥干細胞會產生高濃度的ALDH1A1。 在一系列實驗中，Chan團隊發(fā)現(xiàn)這種酶似乎是許多癌癥類型中的一種干性標志物，這就表明AlDeSense可能廣泛地應用于臨床成像。當然，隨著癌癥干細胞的分化，這種標志物會消失掉。
6.Nat Methods：利用人多能性干細胞產生脊髓神經干細胞
doi:10.1038/s41592-018-0074-3
在一項新的研究中，來自美國加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學院的研究人員報道，他們利用人多能性干細胞（hPSC）成功地產生脊髓神經干細胞（NSC）。這些脊髓神經干細胞分化為不同的能夠在整個脊髓中擴散的細胞群體，而且能夠在很長的一段時間內加以維持。相關研究結果于2018年8月6日在線發(fā)表在Nature Methods期刊上，論文標題為“Generation and post-injury integration of human spinal cord neural stem cells”。論文通信作者為加州大學圣地亞哥分校轉化神經科學研究所主任Mark Tuszynski博士。論文作者為加州大學圣地亞哥分校博士后學者Hiromi Kumamaru博士。
圖片來自Mark Ellisman and Thomas Deerinck, National Center for Microscopy and Imaging Research, UC San Diego。
在這項新的研究中，在將體外培養(yǎng)的源自hPSC的脊髓神經干細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元，讓大量的軸突長距離延伸，讓它們形成的靶結構接受神經支配，并且能夠實現(xiàn)強健的皮質脊髓再生。
Kumamaru說，“我們建立了一種規(guī)?？煞糯蟮娜思顾枭窠?/span>干細胞（包括所有脊髓神經元祖細胞類型）來源。在移植物中，這些細胞能夠在從背側到腹側的整個脊髓中發(fā)現(xiàn)。在成年大鼠遭受脊髓損傷后，它們促進包括皮質脊髓軸突在內的再生。皮質脊髓軸突對人類自主運動功能是非常重要的，而在大鼠中，它們促進功能恢復。”
7.干細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)近的一項臨床試驗結果，利用干細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，英國境內目前有至少11.5萬人受到該疾病的困擾。
克羅恩氏病對引發(fā)消化道的長期炎癥反應，從而導致長期的腹瀉，腹部疼痛、極度疲勞以及其它顯著影響生活質量的癥狀。目前針對上述疾病的療法包括通過藥物治療降低炎癥反應，但這種療法效果并不穩(wěn)定，往往還需要通過手術切除病變的部位。在的情況下，患者會在幾年內經歷很多次的手術。
利用干細胞移植的技術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。在這項試驗中，患者接受了化療以及激素療法用于激活體內的干細胞，之后通過血液分離的方式得到。進一步的化療用于清除體內的免疫系統(tǒng)。后將干細胞回輸患者體內。患者終能夠形成全新的免疫系統(tǒng)。
8.Cell Res：新研究挖掘干細胞在移植療法中的應用
doi:10.1038/s41422-018-0072-0
近，來自Stowers醫(yī)學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胞移植治療。
在這項發(fā)表在《Cell Research》雜志上的研究中，作者等人研究了一種參與調控多條造血干細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胞自我更新，而且能夠促進mRNA的降解。
研究者們通過建立小鼠一船模型，發(fā)現(xiàn)該蛋白的缺失會提高轉錄因子的表達水平，進而促進干細胞的增殖。
9.Stem Cell Res & Ther：研究者有望利用干細胞移植來治療囊性纖維化疾病
doi:10.1186/s13287-018-0911-4
近日，一項刊登在雜志Stem Cell Research & Therapy的研究報道中，來自阿德萊德大學的科學家們在囊性纖維化研究方面取得了重要研究進展，研究人員發(fā)現(xiàn)，促使遺傳障礙的細胞或會被健康的細胞成功取代，相關研究或能幫助研究人員應用細胞移植療法來治療人類的免疫缺陷性疾病。
這項研究中，研究人員應用了干細胞移植技術，即從肺部囊性纖維化患者機體中提取成體干細胞并使之成熟，利用基因療法對其進行糾正，隨后在重新將這些細胞移植回患者體內發(fā)揮作用。這種新移植的成體干細胞能將其健康基因遺傳給子代細胞，從而就能夠提供一種持續(xù)的方法來利用健康細胞來補充氣管，從而對抗囊性纖維化疾病的發(fā)生。
當研究人員對小鼠的氣管進行研究時，他們成功檢測了這種新型的移植手段，即在初的研究中使用標記基因來代替校正的囊性纖維化基因，這些成功移植的關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)有的表面細胞，隨后開發(fā)出了引入新細胞所需要的空間。囊性纖維化疾病會影響患者的肺部和消化系統(tǒng)健康，其會制造粘液來嚴重損害患者的呼吸，并且增加患者胸腔感染的風險。
10.Nature：重磅！揭示導致慢性鼻竇炎的細胞元兇
doi:10.1038/s41586-018-0449-8
慢性鼻竇炎（chronic rhinosinusitis）不同于季節(jié)性過敏。它導致長達數(shù)月至數(shù)年的鼻竇發(fā)炎和腫脹，從而產生呼吸困難和其他癥狀，這會讓患者感到痛苦。在某些人中，慢性鼻竇炎也會產生稱為鼻息肉（nasal polyp）的組織生長物，而且當病情嚴重時，這種鼻息肉必須通過外科手術加以切除。
圖片來自Nature, doi:10.1038/s41586-018-0449-8。
在一項新的研究中，通過對來自人類患者的數(shù)千個單細胞進行全基因組分析，來自美國麻省理工學院和布萊根婦女醫(yī)院的研究人員在慢性鼻竇炎期間構建出人類屏障組織的全局細胞圖譜。對這些數(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制。相關研究結果于2018年8月22日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Allergic inflammatory memory in human respiratory epithelial progenitor cells”。
在這項新的研究中，這些研究人員將這種技術應用于來自慢性鼻竇炎患者的上呼吸道細胞，并猜測這些上皮細胞內的不同基因表達模式可能揭示出為什么有些患者會產生鼻息肉，而其他的患者則不會產生鼻息肉。
這種分析揭示出來自產生和不產生鼻息肉的慢性鼻竇炎患者的基底上皮細胞（一種組織干細胞）中的基因表達存在著顯著差異。在不產生鼻息肉的慢性鼻竇炎患者和健康人中，這些細胞通常形成平坦的覆蓋著鼻腔內部的基底組織層。在產生鼻息肉的慢性鼻竇炎患者中，這些細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胞亞群。
數(shù)十年來，科學家們已通過組織學實驗觀察到這種類型的組織異常，但是這項新研究揭示出來自產生鼻息肉的慢性鼻竇炎患者的基底細胞已開啟一種特定的基因表達程序，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是在病理水平時過量產生的促進過敏性炎癥產生的免疫應答細胞因子。
這些研究人員發(fā)現(xiàn)，這些基底細胞也保留了它們接觸IL-4和IL-13的“記憶”：當他們移除非鼻息肉組織和鼻息肉組織中的基底細胞時，在相同的條件下培養(yǎng)它們一個月，然后讓它們接觸IL-4和IL-13，結果發(fā)現(xiàn)來自產生息肉的慢性鼻竇炎患者的未受刺激的基底細胞已表達許多在未產生息肉的慢性鼻竇炎患者中經誘導后表達的基因。在IL-4和IL-13響應性記憶信號中，其中就包括來自一種控制細胞分化的稱為Wnt的細胞信號轉導通路的基因。
這些研究結果提示出阻斷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。針對這種假設，這些研究人員使用阻斷這兩種細胞因子的一種相同受體的抗體進行驗證。這種抗體已被批準用于治療濕疹，并且正在進一步測試它的其他用途。這些研究人員分析了從一名產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胞中表達的基因。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）已恢復到正常的表達水平。這提示著阻斷IL-4和IL-13有助于將基底細胞和分泌細胞恢復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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