【盘点】干细胞技术最新科研进展抢先看
2016/8/25 细胞王国
1.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”。
干细胞是未分化的细胞，有潜力分化为很多细胞类型。然而，成体干细胞产生的这些细胞类型通常局限于它们所在器官中的那些细胞。当前的观点提出干细胞分化是它们的局部环境---也就是所谓的微环境---所控制着的。因此，干细胞接受和理解它们的微环境中存在的特异性因子，而这些因子指导它们分化为特定的受到限制的细胞类型。
在成年大脑中，海马体负责储存特定类型的记忆。作为大脑中的一个区域，海马体也会受到痴呆症、抑郁症和癫痫等疾病的影响。海马体的功能依赖于不同的细胞类型，它们中的一些在一生当中是由神经干细胞产生的。人们通常接受的观点是神经干细胞产生三种不同的细胞类型：神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。然而，成年海马体并不产生少突胶质细胞，其中的原因到现在仍是未知的。
内在的细胞机制
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。
2.Stem Cells：新研究为骨缺陷疾病治疗找到重要干细胞来源
近日来自美国康涅狄克大学健康中心的研究人员发现了成年阶段成骨细胞的重要来源，为应用干细胞疗法治疗骨质疏松及其他骨缺陷疾病提供了重要基础。相关研究结果发表在国际学术期刊Stem Cells上。
体内具有骨生成能力的成骨细胞的来源还没有完全确定。定位于骨髓的骨骼干细胞是一个间充质干细胞群体，被认为在生长期和成年阶段扮演成骨祖细胞的作用。有研究表明静息的骨衬细胞(bone lining cells)是一群能够重新激活变成成熟成骨细胞的群体，但都是根据这些细胞的位置和形态来进行确定，由于这些细胞难以接近并且缺少可以用于细胞身份鉴定和追踪的标记物，因此骨衬细胞的重要性还无法得到验证。
在这项研究中研究人员利用谱系追踪模型，在细胞生命周期的不同时间点对被标记的成骨细胞进行了观察，结果发现静息的骨衬细胞发生了持续的再激活。由于成骨细胞本身也具有增殖能力，因此研究人员清除了成骨细胞之后发现骨衬细胞在促进骨形成过程中发挥了主要作用。与之相比，在这种情况下被Gremlin1或者alpha smooth muscle actin标记的间充质祖细胞并没有促进骨形成。
研究人员还发现骨衬细胞的激活会受到肾上腺糖皮质激素的抑制，而已经有研究证明这种激素是导致骨质疏松症的一个重要原因。进一步研究表明骨衬细胞表达了间充质干细胞/祖细胞的细胞表面标记物，而这些标记物在表达Sca1和Leptin Receptor的成骨细胞中大都不存在。除此之外相比于成骨细胞来说，骨衬细胞也表现出不同的基因表达谱，其中包括Mmp13，成骨细胞调节因子RANKL和M-CSF的表达增加，并且在进行移植之后骨衬细胞仍然保持了骨生成潜能。
这项研究提供证据表明骨衬细胞是成年阶段成骨细胞的一个主要来源。该研究为应用干细胞治疗方法治疗骨质疏松等疾病提供了一个重要基础。
3.Cell Rep:科学家应用单细胞分析发现小肠干细胞分化的过渡态
近日，来自美国哈佛大学医学院的研究人员在国际学术期刊Cell Reports上发表了一项最新研究进展，他们利用单细胞分析技术发现Lgr5+小肠干细胞来源的祖细胞实际上包含了两个不同的细胞群体，进一步揭示了小肠干细胞分化过程的最早期步骤。
位于每个小肠肠窝底部的LGR5+小肠干细胞是维持干细胞和小肠上皮细胞自我更新的动力，之前有研究发现干细胞在分化形成具有成熟功能的终末细胞之前会经历短暂扩充祖细胞(transit-amplifying progenitors)阶段，这些小肠双潜能祖细胞会单向分化形成具有吸收功能的细胞或具有分泌功能的细胞。
之前还有研究发现在血液中造血祖细胞会在定向形成不同血细胞类型之前激活特异性表达在子谱系(daughter lineage)细胞中的一些基因，这一现象也叫做多谱系始发(multilineage priming)。研究人员对于小肠干细胞的分化是否也经历类似阶段十分感兴趣。
为了确定小肠干细胞分化的早期转变特征，研究人员使用一种微流体学方法检测了单个LGR5+细胞的干性基因和谱系特异性基因的转录。结果发现了两个不同的细胞群体，其中一群表达已知的小肠干细胞标记物，另外一个较大的细胞群同时表达干性标记物和成熟细胞的标记物。
研究人员也在动物模型体内通过单分子mRNA原位杂交和免疫荧光技术证实了LGR5+细胞中一个亚群存在谱系特异性基因的表达。基因转录网络分析进一步揭示其中一个LGR5+细胞群不仅来自另外一群细胞，还表现出预期的双潜能祖细胞的特征，包括Notch配体激活和细胞周期抑制因子的激活。
该研究确定了小肠干细胞分化的最早期步骤，同时发现多谱系基因始发态现象也存在于小肠干细胞，是小肠干细胞分化过程的一个基础性特征。
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本次主题论坛旨在传递干细胞领域最新前沿进展，包括：细胞重编程与谱系分化；生物材料及细胞因子在干细胞和再生医学领域的应用；利用动物模型开展细胞治疗的临床前研究等。同时通过展示干细胞临床研究案例，解析国内外干细胞临床应用的政策和转化标准，加强干细胞研究人员、临床医生的相互深入交流与广泛合作，推动我国干细胞研究及其临床转化的有序发展。
为此，我们热忱的邀请您参加本次研讨会，与您相聚在北京!
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