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干细胞研究再上新台阶!近期有哪些亮点研究成果?

来源:本站原创 2019-06-29 15:08

近年来,科学家们在干细胞研究上取得了许多丰硕的成果,那么近期他们在干细胞领域又有哪些亮点研究呢?本文中,小编对相关研究成果进行整理,分享给大家!

【1】Cell Rep:揭秘大脑干细胞被激活的分子机制

doi:10.1016/j.celrep.2019.05.023

众所周知,我们的大脑并不善于再生因损伤或疾病而丢失的细胞,尽管利用神经干细胞(NSCs)进行治疗有望替代丢失的细胞,但科学家们需要了解这些细胞在大脑中的作用方式,以便能够开发出有效的治疗方法。近日,一项刊登在国际杂志Cell Reports上的研究报告中,来自普利茅斯大学的科学家们通过研究阐明了神经干细胞从通常的休眠状态“醒来”并开始活动的分子机制,神经干细胞能在大脑中产生神经元细胞和周围的神经胶质细胞,通过理解神经的工作机制,研究人员或有望开发出新型疗法来加速神经元和神经胶质细胞的再生过程。

这项研究中,研究人员通过对果蝇进行研究发现,一种能形成复合体的特殊分子STRIPAK对于促进神经干细胞再度激活非常重要,STRIPAK,即纹蛋白互作的磷酸酶和激酶(Striatin-interacting phosphatase and kinase),其在包括真菌和人类等多种有机体中都存在,研究者在比较果蝇大脑中休眠和激活的神经的基因信息时发现了这一点。

【2】Cell Stem Cell:利用干细胞首次制备“血脑屏障”芯片“

doi:10.1016/j.stem.2019.05.011

近日,来自内格夫本古里安大学等机构的研究人员首次创造了一种含有的人类血脑屏障(BBB)芯片,用于开发个性化医疗和研究脑部疾病的新技术。用于开发个性化医疗和研究脑部疾病的新技术,相关研究刊登在Cell Stem Cell杂志上。

血脑屏障阻止血液中的毒素和其他外来物质进入脑组织并造成损害。但它也可以防止治疗药物到达大脑。神经系统疾病如多发性硬化症,癫痫,阿尔茨海默病和亨廷顿氏病,共同影响全世界数百万人,与血脑屏障缺陷有关。在这项研究中,研究人员将从个体收集的血细胞重编程成为干细胞(称为诱导多能),可以产生任何类型的细胞。之后,作者将细胞置于微流体BBB器官芯片上,其尺寸大约为AA电池,其中包含细小的空心通道,内衬有数万个活细胞和组织。

【3】Cell Rep:研究人员确定了女性月经周期中再生子宫内膜的干细胞来源

doi:10.1016/j.celrep.2019.04.088

在女性的生育期里,子宫每个月都会脱落并再生内膜组织,为怀孕或下一个周期做准备。人类生殖这一古老而重要的部分背后的过程尚未得到很好的理解。但是最近由耶鲁大学病理学家Wang Min领导的研究发现,和一种基因参与了这个每月一次的活动。

为了研究这一机制,研究人员使用激素来刺激小鼠的月经。然后,他们用荧光显微镜检查了生殖周期不同阶段的子宫组织切片。最后一步是量化子宫内膜内的细胞,即上皮细胞。研究者发现了一组名为CD34+KLF4+的,它们从子宫内膜迁移到上皮细胞,取代月经期间脱落的组织。他们还发现了一种调节这一过程的基因。如果基因表达异常高,可导致不孕;如果基因功能丧失,可能发展成子宫内膜癌。Min说,这些发现表明该基因可能成为治疗这些常见疾病的药物的一个有希望的靶点。

【4】Nature:28天内在体外将造血干细胞数量扩大900倍,让无需接受调理治疗的造血干细胞移植成为可能

doi:10.1038/s41586-019-1244-x

在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学和日本东京大学等研究机构的研究人员可能破解了在没有放疗和化疗的情况下进行干细胞移植和基因治疗的密码。几十年来,科学家们在实验室中培养大量造血干细胞的尝试一直受阻。这些罕见的骨髓细胞单独负责产生血液和免疫系统中的所有细胞。培养这些细胞的困难严重阻碍了许多研究工作,包括那些让某些癌症或血液疾病患者更容易和更安全地接受移植或基因治疗的研究工作。

如今,这些研究人员破解了这些密码。通过调整培养这些细胞的营养液中的组分、用于支持它们生长的专门分子和培养它们所需的物理条件,他们首次证实诱导来自小鼠的造血在短短28天的时间内自我更新数百甚至数千次是可能的。

【5】Nature:挑战常规!胎儿中的所有肠道细胞都潜力发育成肠道干细胞

doi:10.1038/s41586-019-1212-5

在一项轰动性的新研究中,来自丹麦哥本哈根大学等研究机构的研究人员反驳了关于干细胞产生的传统观点。他们得出结论:胎儿肠道中的所有细胞都有潜力发育为干细胞。他们揭示出肠道细胞的命运并不是事先确定的,而是由这些细胞的周围环境决定的。这种新的知识可能让人们容易操纵干细胞用于治疗。相关研究结果发表在Nature期刊上。

研究者表示,我们过去认为细胞变成干细胞的潜力是事先确定的,但是我们的新结果表明所有未成熟细胞在完全发育的器官中变成干细胞的概率是相同的。原则上,这仅是一个在正确的时间出现在正确的地点的问题。来自细胞周围环境的信号决定了它们的命运。如果我们能够鉴定出未成熟细胞发育成所必需的信号,我们就会更容易在需要的方向上操纵细胞。

【6】PNAS:重大进展!发现胎盘干细胞能够再生心脏,有望开发出新型干细胞疗法来治疗心脏病

doi:10.1073/pnas.1811827116

在一项新的研究中,来自美国西奈山伊坎医学院的研究人员证实在动物模型中,来自胎盘的称为Cdx2细胞的能够在心脏病发作后再生健康的心脏细胞。这些研究结果可能代表了一种再生心脏和其他器官的新疗法。相关研究结果发表在PNAS期刊上。

研究者表示,Cdx2细胞在历史上被认为仅在早期胚胎发育过程中产生胎盘,但是在此之前从未显示出再生其他器官的能力,这就是这项研究如此令人兴奋的原因。这些发现也可能为除心脏之外的其他器官开发再生疗法铺平道路。它们看起来就像是一群超动力的,这是因为它们能够靶向损伤部位,通过循环系统直接迁移到损伤部位,而且能够避免遭受宿主免疫系统排斥。

【7】Stem Cells:新技术或能利用几毫升血液制造大量干细胞 有望开发出心血管疾病潜在疗法

doi:10.1002/stem.2936

近日,一项刊登在国际杂志Stem Cells上的研究报告中,来自贝尔法斯特女王大学的科学家们通过研究有望开发出治疗血管和糖尿病相关的心血管疾病的新型疗法。文章中,研究人员开发了一种新技术,其能利用少量血液样本在短时间内产生大量干细胞,随后这些能够替代血管内损伤的细胞,这种疗法有望抑制糖尿病患者多种血管相关的并发症,包括心脏病发作、肾脏疾病和失明等。

研究者Andriana Margariti表示,能在短时间内利用几毫升血液产生大量,这或许是一项真正的开创性成就,有望彻底改变我们治疗大量血管疾病的方式或模式;此前进行细胞转化过程往往会涉及皮肤的活组织检查或需要大量血液,这对于许多患者而言根本不可行,因为对于患者风险很大且需要很长的恢复时间。

【8】Mol Cell:干细胞是分化还是保持多能性?TDP-43和paraspeckle起关键作用

doi:10.1016/j.molcel.2019.03.041

诱导性多能(ips细胞)可以转变为体内的任何细胞或保持它们的原始形式。在一项新的研究中,来自德国亥姆霍兹慕尼黑中心等研究机构的研究人员描述了细胞如何决定选择这两个方向中的哪一个。在他们的研究中,他们鉴定出一种蛋白和一种核糖核酸(RNA)在这个过程中起着非常重要的作用。他们的发现还允许更好地理解肌萎缩侧索硬化症(ALS),即一种影响运动神经元的进行性神经系统疾病,相关研究结果发表在Molecular Cell期刊上。

由于ips细胞能够转化为体内任何类型的细胞,它们可能为做出重要贡献。比如,为了产生用于治疗1型糖尿病的人工β细胞,理解它们的细胞分化机制是不可或缺的。在这项新的研究中,亥姆霍兹慕尼黑中心研究所的Micha Drukker博士与他的团队展示了这一过程在分子水平上是如何受到控制的。这一切都始于细胞核中的一个借助荧光显微镜可以观察到的结构。

【9】Genes Devel:科学家成功“唤醒”沉睡中的神经干细胞 解锁大脑的再生潜能

doi:10.1101/gad.323196.118

人类机体拥有强大的愈合能力,但治疗脑部疾病却并非易事,神经元作为重要的大脑细胞,其再生能力往往有限,尽管如此,干细胞却是一种天然的支持形式,其是我们发育中胚胎所留下的重要遗迹。随着年龄增长,神经干细胞就会休眠,当机体需要修复时其很难再次苏醒,尽管能通过利用神经干细胞来治疗机体神经性障碍,但直到最近科学家们才找到了神经“沉睡”的机制。

近日,一项刊登在国际杂志Genes & Development上的研究报告中,来自日本京都大学的科学家们通过对小鼠的大脑化学机制进行研究发现,基因表达的起起伏伏或会让神经从睡梦中醒来,相关研究结果有望帮助科学家们理解大脑再生的潜力,并开发治疗多种神经性疾病的新型疗法。

【10】Nature:糖尿病治疗新希望!新研究将干细胞产生的β细胞产率从30%提高至80%

doi:10.1038/s41586-019-1168-5

在一项新的研究中,来自美国哈佛大学等研究机构的研究人员通过使用生物和物理分离方法富集样品中的β细胞,对一种将转化为产生胰岛素的β细胞的实验室过程进行了改进。这一发现可能可用于改善针对1型糖尿病患者的β细胞移植,相关研究结果发表在Nature期刊上。

研究者表示,要从30%提高,我们需要真正了解剩下的70%的细胞。直到最近,我们才能拿出我们的细胞样品,了解那里存在哪些细胞类型。如今,随着单细胞测序的革命,我们能够从一无所知到给出完整的细胞类型清单。研究人员采用了单细胞测序和分子生物学技术来描述我们能够利用制造出的细胞类型。这种操作的开始总是要知道自己在处理什么。(生物谷Bioon.com)

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