前沿研究
1. Stem Cells Dev:重磅!首次在腦卒中后的人類大腦中發現缺血誘導性多能干細胞的存在
最近,發表在國際雜志Stem Cells and Development上的一篇題為“Identification of Multipotent Stem Cells in Human Brain Tissue Following Stroke”的研究報告中,來自日本兵庫醫科大學的研究人員通過研究發現,在人類大腦經歷中風誘導的缺血性損傷后,機體中就會產生特殊的干細胞進行分化成熟并且形成神經元細胞,來幫助修復大腦的損傷。
本文研究中,研究者首次在腦卒中患者進行治療期間所移除的大腦組織中發現了缺血誘導干細胞的存在(iSCs)。研究者Kotaro Tatebayashi等人也首次在臨床報告中描述了他們如何在腦卒中患者大腦中分離到缺血誘導干細胞;這些干細胞位于包含神經元的大腦區域的血管附近,其往往會因為中風相關的大腦缺氧而死亡。
2. Cell:北大學者利用一種化學混合物讓多能性干細胞具備全能性
當科學家們談論實驗室干細胞是全能性還是多能性時,他們的意思是這些干細胞如胚胎那樣有潛力產生體內的任何組織。然而,全能性干細胞(totipotent stem cell)與多能性干細胞(pluripotent stem cell, PSC)的差別在于前者能夠產生支持胚胎的組織,如胎盤。這些組織被稱作胚外組織(extra-embryonic tissue),在發育和健康生長中發揮著至關重要的作用。
如今,在一項新的研究中,來自中國北京大學和美國沙克研究所的研究人員發現一種化學混合物能夠讓體外培養的小鼠PSC和人PSC做到這一點:產生胚胎組織和胚外組織。他們的方法可能對哺乳動物發育提供新的見解,也有助更好地建立疾病模型,開發藥物,甚至實現組織再生。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育過程和疾病建立模型,并且可能為改進體外受精技術鋪平道路。相關研究結果發表在2017年4月6日的Cell期刊上,論文標題為“Derivation of Pluripotent Stem Cells with In Vivo Embryonic and Extraembryonic Potency”。論文通信作者為北京大學鄧宏魁教授、北京大學人民醫院生殖中心沈浣教授和沙克研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte教授。
3. Nat Commun:永生化干細胞將為我們提供源源不斷的血液
研究者們最近開發出了一種永生化的干細胞系,這種細胞系能夠幫助無限制地生產血紅細胞以供使用。
如果這些人工化的血紅細胞能夠進入臨床階段,那么它將會比目前使用的,來自于捐獻者的血紅細胞產品更加有效;另外,這一技術也能夠滿足稀有血紅細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胞代替供體的血細胞,對于常規的血液傳輸來說,捐獻者的血液依舊十分重要。然而,從供體的血液中富集血紅細胞十分困難,1500萬毫升的血液才能夠勉強滿足患者的需求,尤其對于患有鐮刀型紅細胞貧血癥患者來說尤為如此。
過去,研究者們曾經嘗試利用捐獻者的干細胞直接轉化為成熟的血紅細胞以備使用。這一技術確實能夠使用,但效率極低。
4. Nat Cell Biol:研究揭示造血干細胞的形成過程
像私人偵探一樣,St. Jude兒童研究醫院的研究人員使用視頻監控工具發現了促進血細胞發育的細胞。這項發現為在實驗室創造造血干細胞提供了線索,最終可能有助于改善骨髓移植現狀。
“這項研究可能為干細胞生物學和血液發育學研究提供了新途徑,也為實驗室骨髓干細胞移植提供了線索。”St. Jude兒童研究醫院血液科助理研究員、論文通訊作者Wilson Clements博士說道。這項研究于近日發表在Nature Cell Biology上。
造血干細胞可以產生體內任何種類的血細胞。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域。但是缺乏合適的供體使得造血干細胞移植數量有限,同時在實驗室中使用多能干細胞造血的努力一直沒有成功。
所有的造血干細胞在出生前形成,來源于發育中的動脈血管內壁的某些內皮細胞。但是這個過程并沒有完全研究清楚。
5. Cell Rep:科學家成功將干細胞轉化成為用于產生骨骼肌等組織的前體細胞
近日,一項刊登在國際雜志Cell Reports上的研究報告中,來自加州大學洛杉磯分校的研究人員通過研究發現,將參與機體發育的信號分子(特殊蛋白)同人類干細胞進行合適混合就能夠誘導人類干細胞成為體節樣(somites)的細胞,在發育的胚胎中,這些體節細胞就能夠產生骨骼肌、骨質組織以及軟骨組織;在實驗室中,這些在培養皿中生長的體節細胞就有潛力生長成為上述類型的細胞。
多能干細胞能夠在機體中轉化成為任何一種類型的細胞,但研究人員想通過嘗試來引導這些干細胞產生特定的組織,比如肌肉組織等;在發育的人類胚胎中,肌細胞同脊椎和肋骨的骨質及軟骨一樣,都源于名為體節的細胞簇。研究人員通過研究闡明了體節在動物機體的發育機制,同時他們鑒別出了一種對體節發育非常重要的特殊分子,但當研究人員嘗試利用這些分子來誘導人類干細胞產生體節細胞時,整個過程并沒有表現出一定效力。