Cell Stem Cell热点文章汇总

日期: 2017年08月25日


    

导读::《Cell Stem Cell》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。这一杂志特别关注胚胎干细胞、组织特异性和癌症干细胞的最新成果。今天,由赛业小编为您推荐“Cell Stem Cell热点文章汇总”,详情请看:


《Cell Stem Cell》杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员之一(另外一个杂志是Cell Host & Microbe),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。这一杂志特别关注胚胎干细胞、组织特异性和癌症干细胞的最新成果。《Cell Stem Cell》自创刊以来就倍受关注,影响因子迅速提升,从0一冲至16.826,又达到了23.394。其中最受关注的文章包括:


Engineered Epidermal Progenitor Cells Can Correct Diet-Induced Obesity and Diabetes


第一篇是华人研究组的最新成果:研究人员发现可以通过CRISPR基因编辑技术,利用皮肤移植技术来帮助II型糖尿病和肥胖症患者改善生活质量。这一研究成果公布在8月3日的Cell Stem Cell杂志上。


文章的通讯作者是芝加哥大学的助理教授Xiaoyagn Wu博士,这一华人研究组曾与广西师范大学合作, 揭示出Src/FAK介导的AFC7磷酸化对于ACF7在粘合斑处结合F-action及协调的细胞骨架动力学至关重要,阐明了在定向细胞移动过程中调控细胞粘附和细胞骨架协调的一个重要分子机制。


研究人员利用CRISPR技术,改造了编码胰高血糖素样肽1(GLP-1)的基因,引入了一个能显著提高其半衰期的突变。之后他们将这条基因接在了一个抗体基因片段上,并在前头安上了一个受多西环素(doxycycline)诱导的启动子。按照他们的设计,如果这个基因片段能正常工作,那么在多西环素的诱导下,基因会进行表达,产生与抗体片段相融合的GLP1。在抗体片段的作用下,它能随着血流进行循环,促进胰岛素的分泌,从而起到控制糖尿病的作用。


Prolonged Fasting Reduces IGF-1/PKA to Promote Hematopoietic-Stem-Cell-Based Regeneration and Reverse Immunosuppression


科学家们发现,周期性的长时间禁食不仅对免疫系统损伤(化疗的主要副作用)有保护作用,而且还能诱导免疫系统再生,令休眠的干细胞开始更新。这是人们首次发现,天然干涉手段能够激活干细胞,促进器官或系统的再生。


研究人员通过小鼠实验和1期临床试验发现,长时间不进食会显著降低白细胞数。进一步研究显示,小鼠周期性禁食“触动了一个再生开关”,改变了造血干细胞的信号通路。造血干细胞负责生成血液和免疫系统的细胞。


这项研究将有望帮助那些正在接受化疗或者患有免疫缺陷的人,包括自身免疫疾病的患者。目前研究团队正在研究,禁食的干细胞再生效果,是否也能在免疫系统之外起作用。


Human iPSC Glial Mouse Chimeras Reveal Glial Contributions to Schizophrenia


精神分裂症(schizophrenia)影响全球约2100万人的生活,但是它的病因并不明确。过去对精神分裂症病因的研究大多注重于对大脑中神经元功能的研究。一项研究提出了一个新的观点,那就是精神分裂症产生的原因是由于大脑中的胶质细胞功能失常。研究人员将从精神分裂症患者和对照志愿者身上获得的诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells)分化成胶质祖细胞(glial progenitor cells),然后将它们注射到小鼠大脑中建立起一种人-小鼠嵌合模型。他们发现,从精神分裂症患者身上产生的胶质祖细胞在细胞迁移和分化上都出现失常,导致小鼠大脑中星形胶质细胞(astrocyte)形态异常和髓鞘形成减少(hypomyelination)。这些小鼠同时表现出与精神分裂症类似的行为特征。这项研究为治疗精神分裂症开辟了一个新的方向。


Pathogen-Induced TLR4-TRIF Innate Immune Signaling in Hematopoietic Stem Cells Promotes Proliferation but Reduces Competitive Fitness


苏黎世大学的研究人员首次公布,造血干细胞不仅能检测传染性病原体,还能在没有生长因子信号的情况下,开始自己促进自己分裂!长此以往,这种直接生产防御细胞的方式会损害造血,引发高龄人恶性造血干细胞疾病。


此前科学家们一直认为造血干细胞所处的地点,骨髓造血干细胞巢(hematopoietic stem cell niche)内是完全隔绝环境信号的。


这些发现可以解释为什么高龄慢性炎症/感染小鼠模型容易发展恶性造血干细胞疾病。文中,研究人员使用药物能缓解这种有害过程,不会损害干细胞活化间接途径。“炎症反应重的小鼠如果得以生存下来,后期就会有造血干细胞损伤风险,”Manz说。“我们的目标是通过预防性干预防止这种损伤。”


Looking Back: Epigenomics


在过去十年间,我们对表观遗传学变化对重编程和谱系分化中的影响已经有了长足的认识,在Cell Stem Cell十周年之际,Cell Stem Cell杂志邀请了几位发表最受关注表观遗传学研究论文的论文作者,请他们谈谈这些研究对他们工作,以及研究领域的影响。


细胞命运由表观遗传机制掌控,但我们对重编程和分化过程中表观遗传机制的作用到底有多大依然还不是很清楚。Nissim Benvenisty等人从人类β细胞中诱导出了iPSCs,为解答这一问题提供了重要的见解。这些iPS细胞保留了其原始细胞的残留的,但也很重要的表观遗传学特征,这似乎为这些iPS细胞重新分化成胰岛素β细胞带来了优势。


裴端卿教授表示,在他们目前的重编程研究中,经常遇到一个pre-iPSC中间状态(之前是由Jose Silva和Austin Smith首先描述)。这种状态是由于H3K9me3标记过多导致的不完全重新编程(据Bar-Nur等人的发现),裴端卿教授研究组探讨了一个与其相互补充的问题:发现这种残留的表观遗传特征会由于维生素C性依赖H3K9me3脱甲基酶而减少。而且除了关于重编程之后,其研究组也提出了关于iPSC重编程表观遗传标记的更多理解,他们指出这一标记也许能帮助研究人员消除表观遗传记忆,从而增强来自更广泛起始细胞类型的目标细胞命运。


DNA Methylation Dynamics of Human Hematopoietic Stem Cell Differentiation


国际人类表观基因组协会IHEC在Cell等期刊中公布了41篇论文,报道了BLUEPRINT项目的多项成果,这为全面分析表观遗传迈进了一大步。


研究人员分析血液和骨髓样品中的T细胞表观基因组,研究人员发现基因组某些部位中出现了DNA甲基化逐步缺失,还有血液中记忆T细胞具有与骨髓不同的表观遗传谱。


研究人员还分析了CD8+ T细胞,结果发现婴儿具有类似于先天免疫细胞的表观遗传和基因表达谱,这也部分解释了婴儿为何会更加容易感染传染病原体。


Trnp1 Regulates Expansion and Folding of the Mammalian Cerebral Cortex by Control of Radial Glial Fate


在哺乳动物的进化和发育过程中,大脑皮层都发生了显著的增加,包括正切方向和辐射状的扩展(tangential and radial expansion)。此时,大脑皮层的组织在脑部进行折叠,使皮层的神经元数量和表面面积最大化。现在,科学家们发现了这一重要过程中的一个关键的调节子。


研究显示,同一个分子(Trnp1)控制着大脑皮层的扩展和折叠,甚至足以在小鼠的大脑皮层中诱使折叠出现。这一发现令科学家们感到兴奋,他们指出Trnp1是深入研究的理想起点,可以帮助人们解析整个过程背后的复杂网络,揭示细胞和分子层面的各种相互作用。Götz及其同事正在向这一方向努力,他们下一步将明确Trnp1蛋白的具体分子功能,并解析该蛋白的调节机制。


Zika Virus Infects Human Cortical Neural Progenitors and Attenuates Their Growth


研究显示寨卡病毒能感染形成大脑皮层的神经干细胞,阻碍这些细胞的生长。


Johns Hopkins大学的宋红军(Hongjun Song)、明国丽(Guo-li Ming)夫妇与佛罗里达州立大学的Hengli Tang领导研究团队日以继夜地进行了一个月的研究。他们用人类诱导多能干细胞生成神经细胞,建立了研究寨卡病毒的新平台。


鉴于人们一般是被蚊子携带的寨卡病毒感染,研究人员将病毒在蚊子细胞中培养几天,然后再用它们感染人类神经细胞。研究显示,大脑皮层的神经前体细胞被感染之后成为了寨卡病毒繁殖的天堂,病毒颗粒在短短三天内就扩散到了整个培养皿的干细胞。而且研究人员没有发现细胞启动抗病毒应答,还不清楚病毒是否会被清除出去。


这项研究告诉我们,寨卡病毒可能对大脑皮层的破坏最大。“这只是第一步,还有很多工作要做,”宋教授指出。寨卡病毒还有许多问题有待解答,比如为何成年感染者症状轻微,病毒又是如何进入胎儿神经系统的。

  

来源:生物通——由赛业生物转载发布

  

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