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多篇文章聚焦干细胞领域重要研究成果!

来源:本站原创 2020-03-19 10:13

本文中,小编整理了多篇研究报告,共同解读科学家们在干细胞研究领域取得的重要研究成果,分享给大家!

图片来源:Singularity Hub

【1】npj Regen Med:揭秘干细胞如何修复心脏病发作后带来的心脏组织损伤

doi:10.1038/s41536-020-0091-6

近日,一项刊登在国际杂志npj Regenerative Medicine上的研究报告中,来自梅奥诊所的科学家们通过研究发现了一种机体心脏病发作后干细胞激活的心脏愈合机制,研究者发现,干细胞能将心肌组织恢复到心脏病发作之前的状况,这或许就为后期研究者阐明这些干细胞的作用机制提供了新的线索和思路。

研究者表示,人类心肌源性细胞(cardiopoietic cells)会将注意力集中在受损的蛋白质上,从而逆转因心脏病发作所引起的复杂变化,心肌源性细胞衍生自骨髓中的成体干细胞来源,Andre Terzic博士说道,心脏病所引发的变化范围太大,以至于心脏无法进一步修复或预防心脏病发作所带来的损伤,然而,值得注意的是,心肌源性干细胞疗法能够部分或完全逆转三分之二疾病所引发的改变,比如85%受疾病影响的细胞功能类别会对治疗产生积极的反应。本文研究或能帮助理解干细胞如何恢复心脏健康,这或能为干细胞在多种情况下进行更广泛的应用提供一定的框架。

【2】Nat Biotechnol:靶向细胞骨架可让人干细胞更有效地分化为产生胰岛素的细胞

doi:10.1038/s41587-020-0430-6

在一项新的研究中,来自美国华盛顿大学圣路易斯医学院的研究人员将人干细胞转化为产生胰岛素的细胞(insulin-producing cell,下称胰岛素产生细胞),并在输注这些细胞的小鼠中证实它们的血糖水平可以控制,并且可以在功能上治愈糖尿病达9个月的时间,相关研究结果发表在Nature Biotechnology期刊上。

研究者表示,这些小鼠患有严重的糖尿病,它们的血糖水平读数超过500mg/dL,这一水平对人来说可能是致命性的。当我们给它们注射胰岛素产生细胞时,它们的血糖水平在两周内就恢复正常并保持这种状态达数个月之久。几年前,正是这些研究人员发现了如何将人干细胞转化为可产生胰岛素的胰岛β细胞。当这些细胞遇到血糖时,它们就会分泌胰岛素。尽管如此,以前的研究工作仍存在局限性,不能有效控制小鼠的糖尿病。如今,这些研究人员发现他们开发的新技术可以将人干细胞更有效地转化为能够更有效地控制血糖的胰岛素产生细胞。

【3】Cell Stem Cell:造血干细胞有助于提高骨髓移植效率

doi:10.1016/j.stem.2020.01.013

近日,一项刊登在国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中,来自西奈山的研究人员发现了一种增强造血干细胞效力的方法,这可能为新的骨髓移植方法打开了大门。骨髓移植可以治愈许多血液疾病和实体瘤,而造血干细胞的稀缺严重限制了骨髓移植,研究者认为,通过调控溶酶体周围的代谢活性,可以使造血干细胞在骨髓移植中的功效提高90倍以上。

研究者表示,造血干细胞一旦在培养皿中培养,就会失去干细胞潜能,这限制了它们在实验室培养中易于繁殖的能力,为了使这些干细胞保持最佳效能,它们不应该时刻处于分裂状态,而是应处于休眠或静止状态。溶酶体是这些细胞休眠的关键。我们进一步了解到,抑制溶酶体活性可增强干细胞的静止性和效力,并可能具有治疗价值。

【4】Cell Stem Cell:神经干细胞“垃圾回收”系统有助于神经元再生

doi:10.1016/j.stem.2020.01.018

近日,一项刊登在国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中,来自威斯康星大学麦迪逊分校的科学家进行的一项新研究揭示了细胞纤维如何帮助神经干细胞清除受损和结块的蛋白质,并最终促进新神经元的产生。长期来看,我们希望能够诱导内源性神经干细胞来帮助中风或其它类型神经病变后的组织再生。

在小鼠模型中,研究小组发现一种称为波形蛋白的细胞纤维,它是神经干细胞蛋白质管理系统的关键组成部分。他们发现波形蛋白能够将成团的受损蛋白质导入蛋白酶体中,进而得到清除。此前研究已经表明,神经干细胞在衰老过程中,或者在休眠,暴露于有毒化学物质时会积累受损的蛋白质。

【5】Sci Rep:利用诱导多能干细胞成功调节受体机体移植组织的免疫排斥反应

doi:10.1038/s41598-019-57088-1

近日,一项刊登在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中,来自北海道大学的科学家们开发了一种新方法,其能利用诱导多能干细胞ipsCs)调节机体对移植器官的免疫反应。研究者发现,衍生自小鼠诱导多能干细胞的胸腺上皮细胞能调节机体对皮肤移植物的免疫反应,并延长移植物的寿命。

胸腺位于胸骨后方,其是一种产生T细胞的重要器官,T细胞能够控制机体免疫反应,包括器官排斥等,同时还与免疫自身耐受性直接相关,其还能作为机体免疫系统的重要成员,将机体自身产生的抗原视为非危险物质。诸如胚胎干细胞和诱导多能干细胞等多能干细胞能够分化为多种类型的细胞,其通常能作为机体组织移植的替代来源,但当移植供体的器官或组织时,移植物就会被排斥,并最终被受体机体的免疫系统破坏,对于多能干细胞衍生的细胞或组织而言也是如此,因此,在再生医学中,最重要的就是成功调节宿主对移植物的免疫反应。

图片来源:Wikimedia

【6】Sci Rep:科学家成功从尿液中分离得到肾脏干细胞 或有望开发治疗多种肾脏疾病的新型疗法

doi:10.1038/s41598-020-57723-2

近日,一项刊登在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中,来自杜塞尔多夫大学等机构的科学家们通过研究开发了一种新方法,其能重复分离并鉴定来自不同年龄、性别和种族捐赠者的肾脏干细胞、尿源性肾祖细胞(UdRPCs,urine derived renal progenitor cells)。肾脏发挥着多种关键功能,比如其会维持机体液体水平的平衡,从食物、药物和有毒物质中过滤废物,以及调节血压水平等。

目前全球肾脏相关疾病的流行不断增加,大约19%-26%的急性肾脏损伤(AKI)都是由肾毒性药物所诱发的,急性肾脏损伤最终会进展为慢性肾脏疾病(CKD)并增加患者死亡的风险,糖尿病、全身性高血压和肾小球病是诱发CKD的主要原因。CKD是一种全球健康和经济负担,同时其还是诱发心血管疾病独立的风险因素,由于缺乏何时的器官捐赠者,基于干细胞的疗法就被认为是一种用于治疗肾脏相关疾病的可替代方法;截止到目前为止,研究人员利用骨髓、脐带血和羊水建立了多种成体干细胞来源,尽管这些来源拥有多种具有再生潜能的干细胞,但其使用价值非常有限,脐带血和羊水只能在出生前和出生时获取,而骨髓则需要侵入性的步骤,这常常与病人的风险和疼痛有关,肾脏活组织检查则用于产生用于研究的人类肾脏细胞。

【7】EMBO J:移除基因NEDD4和NEDD4L导致肠道干细胞更快产生并加快肠癌发展

doi:10.15252/embj.2019102771

在一项新的研究中,来自英国弗朗西斯克里克研究所的研究人员发现携带着让两个特定的肿瘤抑制基因缺失或失活的突变的良性肠道肿瘤会更快地发展为癌性肿瘤,相关研究结果近期发表在EMBO Journal期刊上。

有多种会影响肠道的癌症,包括小肠癌或大肠癌。这些肠癌从最初的良性肿瘤发展而来,而且随着时间的推移,它们会变成癌性肿瘤。比如,结直肠癌是一种常见的癌症,每年有180多万的新病例。这项新的研究发现如果两个基因NEDD4和NEDD4L在肠道内的良性肿瘤中缺失,那么这种良性肿瘤会导致更多的肠道干细胞产生,因而会更快地发展为更可能发生癌变的肿瘤。这些研究人员发现这两个基因编码的酶会抑制对细胞的生长很重要的Wnt途径。如果这两个基因发生缺失或失去功能,那么Wnt途径将变得更加活跃,这会刺激另一个称为LGR5的基因,从而产生更多的肠道干细胞

【8】Cell:首次利用蛇干细胞培育出分泌毒液的蛇毒腺类器官

doi:10.1016/j.cell.2019.11.038

在一项新的研究中,来自荷兰胡布勒支研究所等研究机构的研究人员利用蛇干细胞培养出可分泌功能性毒素的蛇毒腺的微型化组织,相关研究结果发表在Cell期刊上。

科学家们此前利用小鼠和人类干细胞培养出这类称为类器官(organoid)的微型化组织,包括模拟神经网络的“微型大脑(minibrain)”,但是这项研究是首次表明这种相同的技术也可用于蛇组织。文章中,研究人员使用人类生长因子来培养蛇毒腺类器官,但是它与哺乳动物类器官之间存在一个关键的区别:温度;鉴于爬行动物是冷血的,因此保存蛇类器官的温度需要比人类和小鼠类器官低几度。

【9】Nat Commun:揭秘干细胞在致死性胃癌中扮演的关键角色

doi:10.1038/s41467-019-13847-2

近日,一项刊登在国际杂志Nature Communications上的研究报告中,来自康奈尔大学的科学家们通过研究在常见和致死性胃癌研究中取得了新发现。在美国,胃食管癌(gastroesophageal cancer)的发生率从20世纪70年代到21世纪初期上升了2.5倍,然而,从20世纪50年代开始,所有胃癌患者的数量减少了80%以上;尽管如此,胃癌目前仍然是全球第五大常见癌症以及第三大癌症死亡的原因。

这项研究中,研究人员在胃食管癌鉴别出了一种新型通路,其或有望作为潜在靶点来帮助开发新型疗法;一类名为Lgr5+的干细胞后代或会大量聚集在一起,从而在两种胃部组织相遇处促进癌症的发生。研究者Alexander Nikitin教授说道,在全球水平下,胃鳞状柱状交界处癌(胃食管癌)是一种频发疾病,患者预后状况不佳,因此研究这类癌症形成的机制以及如何治疗对于患者而言至关重要。

【10】Nature:挑战常规!揭示心脏干细胞疗法竟与干细胞的再生能力无关

doi:10.1038/s41586-019-1802-2

一项新的研究表明干细胞疗法可帮助心脏从心脏病发作中恢复过来,但是这种恢复并不是出于20年前提出的作为当前正在开展的临床试验基础的生物学原因。它指出心脏干细胞以一种完全不同的方式帮助受损的心脏,而不是像最初提出的那样通过替换受损的或死亡的心脏细胞来实现,相关研究结果发表在Nature期刊上。

这项研究报道将活的甚至死的心脏干细胞注入小鼠受伤的心脏中会触发急性炎症过程,继而产生类似伤口愈合的反应,从而增强心脏受伤部位的机械性能。在免疫系统中的巨噬细胞介导下,这种继发性愈合过程对心脏病发作后的心脏功能有一定的益处;研究者表示,这种先天免疫反应会急剧地改变心脏受伤区域周围的细胞活性,使得心脏在愈合时形成了更优化的瘢痕组织,并具有改善的收缩性。我们的研究的意义非常直接,并为心血管医学领域尚未解决的争论提供了重要的新证据。(生物谷cqwjbz.com)

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