盘点：近期Cell Stem Cell杂志精选文章一览
2016-10-27 MedSci MedSci原创
《Cell Stem Cell》杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员之一，这一杂志内容涵盖了从最基本的细胞和发育机制到医疗软件临床应用等整个干细胞生物学研究内容。本文梅斯医学小编就近期研究进行汇总盘点。【1】Cell Stem Cell：机体如何制造出健康的血细胞？近日，一项刊登于国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中，来自纽约大学的科学家通过研究发现，被认为可以帮助激活所
Cell Stem Cell杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员之一，这一杂志内容涵盖了从最基本的细胞和发育机制到医疗软件临床应用等整个干细胞生物学研究内容。本文梅斯医学小编就近期研究进行汇总盘点。
【1】Cell Stem Cell：机体如何制造出健康的血细胞？
近日，一项刊登于国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中，来自纽约大学的科学家通过研究发现，被认为可以帮助激活所有哺乳动物基因的一组特殊蛋白或可血细胞生成的过程中扮演着重要过程，血细胞生成即特殊的干细胞分化成为健康血液细胞的过程。
在最新的研究中，研究者将特殊的活性分子注入到成体小鼠的骨髓中，随后分析缺失MED12蛋白的工程化小鼠机体中的造血干细胞会发生什么，结果显示，在注射活性分子后，所有的MED12缺失的小鼠都会在两周内死亡，同时脾脏和胸腺组织萎缩，而这被认为是血细胞不足且未良好发育的证据。随后研究者对动物的骨髓进行分析，结果发现，在注射活性分子4天后每只小鼠机体的早期祖细胞和其它未分化的血细胞都消失了。同时剔除其它蛋白因素或许也会使得血细胞发生明显的衰竭但并不会杀死小鼠，这就表明在仅仅缺失功能的情况下，MED12对于造血过程仍然非常重要。
在利用人类造血干细胞进行的另一项实验中，研究者发现，剔除MED12或许是致命的，其会使得生长的血细胞克隆在10天内的数量从平均25个/平板降低到5个/平板。后期实验结果表明，移除MED12或可使增强子组分失活，而增强子可以帮助增加基因转录和造血干细胞的制造。（文章详见--Cell Stem Cell：机体如何制造出健康的血细胞？）
【2】Cell Stem Cell：挑战常规！神经干细胞能够控制自己的命运
迄今为止，人们一直认为干细胞分化依赖于它们所在的环境。如今，在一项新的研究中，来自瑞士巴塞尔大学的一个研究团队首次描述了海马体神经干细胞通过蛋白Drosha调节它们自己的细胞命运的机制。相关研究结果于2016年8月18日在线发表在Cell Stem Cell期刊上，论文标题为“Multipotency of Adult Hippocampal NSCs In Vivo Is Restricted by Drosha/NFIB”。
在这项新的研究中，来自巴塞尔大学生物医学系的Verdon Taylor教授和他的团队如今发现成年海马体神经干细胞的命运不仅由它们的局部微环境所控制，而且也由一种细胞内在性的机制所控制。他们的研究描述了酶Drosha在这种机制中发挥着至关重要的作用。Drosha让成年海马体神经干细胞中的NFIB mRNA发生降解，阻止这种分化为少突胶质细胞所必需的转录因子表达，因而阻断它们的发育和让这些神经干细胞偏好地分化为神经元。
研究人员能够首次证实一种细胞内在性机制调节神经干细胞命运。Taylor说，“我们的关于Drosha功能的研究结果挑战了我们通常思考干细胞如何受到控制的方式。”如今，他的团队想要研究神经干细胞是否和如何能够调节Drosha的活性以便满足需求。（文章详见--Cell Stem Cell：挑战常规！神经干细胞能够控制自己的命运）
【3】Cell Stem Cell：寨卡病毒也感染成体神经祖细胞
近期的多项研究揭示了寨卡病毒如何感染胎儿脑细胞（Cell Stem Cell, doi:10.1016/j.stem.2016.02.016）。如今，在一项新的研究中，来自美国洛克菲勒大学等机构的研究人员和他们的同事们研究了在小鼠体内，寨卡病毒感染如何影响成体脑细胞。事实上，正如对胎儿神经祖细胞那样，寨卡病毒也对成体增殖性神经祖细胞和未成熟的神经元具有偏好性。相关研究结果于2016年8月18日在线发表在Cell Stem Cell期刊上，论文标题为“Zika Virus Infects Neural Progenitors in the Adult Mouse Brain and Alters Proliferation”。
研究人员报道，寨卡病毒感染也能够诱导小鼠大脑的室管膜前下区（anterior subventricular zone）和颗粒下层（subgranular zone）中的成体神经祖细胞凋亡。（文章详见--Cell Stem Cell：寨卡病毒也感染成体神经祖细胞）
【4】Cell Stem Cell：利用干细胞制造出的心肌细胞有助精准心血管医疗取得进展
在一项新的研究中，来自美国斯坦福大学医学院的研究人员发现利用人诱导性多能干细胞（iPS细胞）制造的心肌细胞忠实地反映供者天然的心脏组织中关键基因的表达模式。因此，这些细胞能够被用来预测病人是否可能经历药物相关的心脏损伤。相关研究结果于2016年8月18日在线发表在Cell Stem Cell期刊上，论文标题为“Transcriptome Profiling of Patient-Specific Human iPSC-Cardiomyocytes Predicts Individual Drug Safety and Efficacy Responses In Vitro”。
这一发现验证了利用这样的细胞测试某些药物的潜在心脏毒性和设计用于治疗心肌病等疾病的新疗法。研究人员认为，在病人接受治疗之前，精确地找出哪些人可能遭受心脏损伤可能改善很多药物的安全记录。
论文通信作者、斯坦福大学医学院斯坦福心血管研究所主任、心血管医学教授和放射学教授Joseph Wu博士说，“在临床试验中，30%的药物最终因安全性而被撤回。这项研究证实这些细胞起着一种功能性读出器的作用：预测病人的心脏如何可能对特定的药物治疗作出反应和鉴定出哪些人应当避免某些疗法。”（文章详见--Cell Stem Cell：利用干细胞制造出的心肌细胞有助精准心血管医疗取得进展）
【5】Cell Stem Cell：利用改进的CRISPR/Cas9技术直接进行细胞转分化
一项新的研究中，研究人员利用经过基因修饰的CRISPR/Cas9---一种新的革命性的基因编辑技术---将从小鼠结缔组织中分离出的成纤维细胞直接转化为神经元。
在这项新的研究中，来自美国杜克大学的研究人员开发出一种不再需要导入额外基因拷贝的策略。相反，他们利用一种经过基因修饰的CRISPR/Cas9基因编程技术直接激活已经存在于细胞基因组中的自然拷贝。相关研究结果于2016年8月11日在线发表在Cell Stem Cell期刊上，论文标题为“Targeted Epigenetic Remodeling of Endogenous Loci by CRISPR/Cas9-Based Transcriptional Activators Directly Converts Fibroblasts to Neuronal Cells”。
研究人员先将细菌防御系统CRISPR/Cas9进行基因修饰让它与一种基因激活物偶联在一起，这样仍然能够鉴定出特异性的DNA片段，但是不会切割靶片段，而是让它们保持完整，同时利用基因激活物将靶片段激活。
在实验室中，将这种经过基因修饰的CRISPR/Cas9系统注射到小鼠胚胎成纤维细胞中。检测结果表明一旦被这种系统激活，这三种神经元主转录因子基因就强力地激活神经元基因。这导致这些成纤维细胞传导电信号---神经元的一种典型特征。而且即便将与CRISPR/Cas9偶联的基因激活物取走后，这些细胞仍然保持它们的神经元性质。（文章详见--Cell Stem Cell：利用改进的CRISPR/Cas9技术直接进行细胞转分化）
【6】Cell Stem Cell：科学家揭秘干细胞疗法市场乱象
来自爱尔兰、新加坡、澳大利亚、德国、意大利、日本和美国等经济发达国家有着最高人均数量、且直接面向消费者从事干细胞疗法的诊所；近日一项刊登于国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中，研究者揭示了来自417个打着干细胞疗法广告的特殊网站中黑暗的营销实践及可疑的索赔状况，有专家认为这是行业监管不力萌生的一种新型产业。
来自悉尼大学的研究者John Rasko说道，在行业监管不力的早些时候，这些诊所往往位于发展中国家，在发展中国家，法律薄弱及执法不严往往使得相关经营的企业相对不会受到惩罚。此前研究者认为，在线提供的干细胞疗法服务往往会在东南亚、俄罗斯和东欧等国家得到极大地推动促进。近年来，一些富裕的国家，比如澳大利亚、德国、意大利、日本及美国等国家都有诊所利用了监管中的缺失来大行其道。
研究结果显示，大部分的网站（83%）都能够提供成体干细胞，其次为未指定类型的干细胞（13%的网站），其余的网站则可以提供胚胎干细胞、诱导多能干细胞或胎儿干细胞（8%）或羊膜干细胞（1%），大约有一半网站（52%）并未指明这些细胞的供体来源。研究者指出，很多网站在医疗条件上频繁表现出不严密的特点，这些网站会跨站点提供一些干预措施以及利用一些不一致的术语或疾病的分类。部分网站常常打着抗衰老/护肤的干细胞疗法为幌子（47%），这就提示营销者常常会提供一些生活方式或审美上的干预，而不是严格的医学关切。（文章详见--Cell Stem Cell：科学家揭秘干细胞疗法市场乱象）
【7】Cell Stem Cell：原始细胞类型或并不会影响诱导多能干细胞分化为血液细胞
近日刊登于国际杂志Cell Stem Cell上的一项研究报告中，来自日本京都大学iPS细胞研究所(CiRA)的研究人员通过研究表示，这种假设实际上是表观遗传效应的结果，这也就表明，生成细胞（原始细胞）和重编程方法对于血液制造是可行的。
细胞重编程包括利用一种类型的细胞来制造另一种类型的细胞，从理论上来讲，所有的细胞都能够被重编程，但有研究证据表明，原始细胞可以影响其被重编程后形成的细胞类型；但一般情况下，原始细胞可以从供体机体中很容易获得，并且作为四种类型细胞中的一种，即成纤维细胞、角化细胞、外围和脐带血及牙髓细胞；全世界的实验室目前都能够利用不同的原始细胞来制造诱导多能干细胞系（iPS细胞系），而原始细胞的潜在影响往往对于再生医学及其它应用具有深远的意义，研究者认为，我们应当根据所要得到的细胞类型来选择不同的细胞系。
本文研究表明，利用多种分子因素或许就可以评估不同细胞系的分化潜能，而这将加速iPS细胞走向临床应用的速度，研究者Nishizawa期待本文研究或可作为基础来帮助评估细胞的分化潜能，研究者认为，实际上每一种类型的细胞都有着自己特殊的模式和特性。（文章详见--Cell Stem Cell：原始细胞类型或并不会影响诱导多能干细胞分化为血液细胞）
【8】Cell Stem Cell：中国科学家首次将胃细胞转变成肝和胰腺细胞
解放军军事医学科学院在干细胞研究领域再获重大突破。该院野战输血研究所获悉，由该所王韫芳研究员、裴雪涛研究员带领团队取得一项革命性研究成果——他们利用小分子化合物技术，成功将人体胃上皮细胞转变成多种潜能的内胚层祖细胞，后者可以被诱导分化为成熟的肝细胞、胰腺细胞和肠道上皮细胞等，为将来利用干细胞技术治疗终末期肝病、糖尿病等带来新的希望。国际著名学术期刊《细胞—干细胞》杂志21日下午在线发表了这一重要成果，覃金华、王术勇、张文成三位博士是该论文的共同第一作者。此前，该院刘兵团队刚刚在《自然》杂志上发表关于发现造血干细胞起源问题的重磅论文。
该项研究突破了经典重编程对转录因子的依赖，丰富了干细胞再生生物学的理论体系，在国际上首次实现了利用小分子化合物诱导人体胃上皮细胞直接转换为内胚层祖细胞，为成熟肝细胞、胰腺细胞等内胚层来源的功能性细胞提供了安全、可控、有效的种子细胞来源，在个性化再生医学治疗、药物筛选和疾病模型构建中具有广阔的应用前景。利用该技术原理，人类有望实现其他组织细胞的命运转换，及其特定类型的疾病治疗和创伤组织修复再生。（文章详见--Cell Stem Cell：中国科学家首次将胃细胞转变成肝和胰腺细胞）
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