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盘点 近期干细胞重要研究成果一览

双赢彩票官方网站 2023-12-22

  基于干细胞修复与再生能力的再生医学,有望解决人类面临的重大医学难题,帮助人类实现修复创伤和病理组织、治愈终末期疾病的梦想。干细胞技术是当今医学研究最前沿也是最热门的方向之一,被誉为继药物治疗和手术治疗之后的第三次医学革命,为一些严重及难治性疾病,如糖尿病(并发症)、骨关节炎、溃疡性结肠炎、移植物抗宿主病(GvHD)、自身免疫性疾病等带来了新的希望。作为生命科学领域的重要研究热点之一,世界各国对干细胞技术都非常重视,不断出台相关政策支持,加大资金、技术投入。科学家们经过在干细胞研究领域多年的研究沉淀,如今到了技术大爆发阶段——利用干细胞治疗多种人类疾病已经取得了长足的进展,同时在干细胞基础研究领域也取得了很多重要研究成果。

  长期以来,通过非生殖细胞体外诱导、捕获和长期维持TotiSCs(全能干细胞)状态是一个悬而未决的问题。2022年6月21日,清华大学药学院院长丁胜教授团队在Nature上发表题名为“Induction of mouse totipotent stem cells by a defined chemical cocktail”文章,该研究确定了一种3个小分子组成的的药物组合,能将小鼠多能干细胞(mPSCs)诱导成TotiSCs并保持稳定。诱导成的TotiSCs在转录组、表观基因组、代谢组和胚胎和胚胎外谱系的发育潜能方面与小鼠全能2细胞阶段胚胎高度相似,意味着诱导的细胞具有全能性。该工作首次实现了从非生殖细胞体外诱导和维持真正的全能干细胞,代表了创造和理解生命的关键,具有从“0”到“1”的突破性意义双赢彩票官网。这项研究突破了生殖规律,提供了一个明确的化学药物组合,在体外定向诱导成熟的体细胞产生生命的起始细胞——全能干细胞,为创造或复原个体生命甚至加速不同物种的进化创造了可能。

  02、Nature:重大突破!我国科学家领衔在世界上首次将人类多能性干细胞转化为8细胞阶段全能性胚胎样细胞

  在一项新的研究中,来自中国科学院等研究机构的研究人员在世界上首次宣布发现了一种无转基因、快速和可控的方法,将人类多能性干细胞转化为线细胞阶段全能性胚胎样细胞(8-cell totipotent embryo-like cell),这就为器官再生和合成生物学的进步铺平了道路。相关研究结果于2022年3月21日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Rolling back of human pluripotent stem cells to an 8-cell embryo-like stage”。这些8细胞阶段全能性胚胎样细胞将来可能能够用于再生医学,以使已经生病的人类器官再生,减少世界对器官捐赠的依赖。它们还可以用来产生人工囊胚或类囊胚。此外,它们将有助于研究人类胚胎发育,帮助治疗与发育有关的早期疾病,还能防止怀孕失败。

  最重要的是,这些作者随后能够证实经过转化后产生的8细胞阶段全能性胚胎样细胞能够在体内产生胎盘细胞---这是世界上第一次做到这一点。论文共同通讯作者、中国科学院的Miguel A. Esteban教授、Md. Abdul Mazid博士和Li Wenjuan博士说,“这些8细胞阶段全能性胚胎样细胞仅在3次分裂后就能重现受精卵的胚胎状态。与报道的多能性干细胞相比,这些细胞不仅可以分化成胎盘组织,而且有可能发育成更成熟的器官,这就为全世界数百万需要的患者带来了好消息。”

  在一项新的多地点早期阶段研究中,来自美国印第安纳大学医学院和阿拉巴马大学伯明翰分校等研究机构的研究人员研究了新的再生医学方法,以更好地管理2型糖尿病的血管健康并发症,有朝一日可能支持患有早期视网膜血管功能障碍的糖尿病患者的眼部血管修复。他们所使用的研究策略包括识别和使用新方法将人类诱导性多能干细胞(hipsC)分化为具有血管修复特性的特定中胚层细胞亚群。相关研究结果发表在2022年3月4日的Science Advances期刊上。在这项新的研究中,这些作者将糖尿病患者和非糖尿病患者的外周血细胞通过基因工程手段重编程为hiPSC,然后将hiPSC分化为特定的血管修复细胞。在注射到2型糖尿病(T2D)视网膜功能障碍的动物模型后,他们发现在血管灌注恢复后,视力和视网膜电图均有明显改善。他们猜测hipsC衍生的血管修复细胞可能作为内皮前体细胞的来源,在这些糖尿病动物受试者体内显示出血管修复特性。

  04、Nat Biotechnol:首次利用干细胞分化出功能完全的胰腺β细胞

  胰岛素是一种由胰腺β细胞产生的重要激素。1型糖尿病是由这些细胞的破坏引起的,这导致患者不得不每天多次注射胰岛素来补充损失的胰岛素。通过移植从脑死亡器官供者的胰腺中分离出来的β细胞,可以恢复糖尿病患者的胰岛素分泌。然而,这种治疗方法还没有被广泛采用,因为要治愈一名糖尿病患者需要来自至少两名供者的β细胞。长期以来,人们一直试图利用干细胞产生功能性β细胞,这可能使这种疗法越来越普遍。然而,到目前为止,由干细胞产生的β细胞还不成熟,对胰岛素分泌的调节能力较差。这可能是在美国正在进行的基于未成熟的β细胞的临床试验中没有取得突破的部分原因。在一项新的研究中,由芬兰赫尔辛基大学的Timo Otonkoski教授领导的一个研究团队进行了开拓性的研究工作,以优化由干细胞产生的胰腺β细胞细胞的功能。他们首次证实了干细胞能够形成在结构和功能上都非常接近正常胰岛β细胞的细胞。相关研究结果于2022年3月3日在线发表在Nature Biotechnology期刊上。在小鼠实验中,他们证实移植到小鼠体内的干细胞衍生β细胞开始有效控制它们体内的葡萄糖代谢。

  05、PNAS:神经干细胞疗法联合药物图卡替尼或有望帮助改善脑转移乳腺癌患者的生存率

  脑转移是导致乳腺癌患者死亡的主要原因,缺乏临床试验以及血脑屏障的存在往往会限制乳腺癌患者的治疗;近日,一篇发表在国际杂志的研究报告中,来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究将神经干细胞与HER2抑制剂药物图卡替尼(tucatinib)联合使用或能改善HER2阳性乳腺癌脑转移小鼠的生存。相关研究结果证实了利用工程化神经干细胞来进行脑部肿瘤药物运输的有效性,并有望帮助开发新型有效的治疗性手段来抵御HER2阳性乳腺癌患者的大脑转移。当利用神经干细胞在体外治疗HER2阳性的乳腺癌细胞后,研究者发现,所分泌的抗HER2抗体或能通过抑制PI3K-Akt信号通路来阻断肿瘤细胞的增殖,这一通路对于肿瘤细胞生长和生存都非常必要。随后研究人员通过将肿瘤细胞注射到小鼠的颈动脉中开发了HER2阳性乳腺癌和脑转移模型,这或许就代表了人类患者疾病的多病灶特性,接下来研究人员给予小鼠注射神经干细胞对照、神经干细胞抗HER2的神经干细胞或安慰剂,并结合HER2抑制剂药物图卡替尼治疗,给予小鼠口服24天药物组合。

  06、Blood & Nat Commun:干细胞研究新发现!或有望帮助改善多种人类癌症的治疗!

  日前,发表在国际杂志Blood上题为“Syndecan-2 enriches for hematopoietic stem cells and regulates stem cell repopulating capacity”和Nature Communications上题为“Neuropilin 1 regulates bone marrow vascular regeneration and hematopoietic reconstitution”的两篇研究报告中,来自西达赛奈医学中心等机构的科学家们通过研究或有望实现让癌症疗法变得更加有效,并能缩短患者从放疗和化疗中恢复的时间。在第一篇发表在Blood上的研究报告中,研究人员发现,血液干细胞上所表达的特殊蛋白或能帮助识别、研究并部署这些细胞用于疗法;医学博士John Chute说道,这种名为多配体蛋白聚糖-2(syndecan-2)的特殊蛋白能识别原始的造血干细胞并帮助调节干细胞的功能。血液干细胞往往会少量存在于骨髓和外周血中,即通过心脏、动脉、毛细血管和静脉流动的类型,于是这些干细胞引起了科学家们的兴趣,因为其能产生机体中所有的血细胞和免疫细胞,其通常也能被用于白血病和淋巴瘤患者的治愈性疗法。

  近日,来自日本庆应义塾大学的科学家们表示,他们已经成功将干细胞移植到了一名脊髓损伤的患者机体中,而这是科学家们在全球进行了首例此类临床试验;目前并没有有效的疗法来治疗因严重脊髓损伤所致的瘫痪,脊髓损伤仅在日本就影响着超过10万人的健康。为此,研究人员就想通过研究来阐明是否利用诱导多能干细胞就能帮助治疗脊髓损伤,诱导多能干细胞是通过刺激成熟的、专业的细胞回归到幼年状态而产生的;随后研究人员能诱导其成熟为不同类型的细胞,本文研究中,研究人员就使用了诱导多能干细胞所衍生的神经干细胞。

  08、Cell Rep:科学家成功利用人类诱导多能干细胞开发出输卵管类器官或有望阐明为何卵巢癌好发于高风险女性群体

  卵巢癌是美国妇科癌症死亡的主要原因,部分原因是患者机体的症状往往是非常微妙的,大多数的肿瘤在晚期和扩散到卵巢之前都无法被发现;据美国癌症协会数据显示,尽管一般的女性终生患卵巢癌的风险低于2%,但携带所谓的BRCA-1基因突变的女性的患癌风险则在35%-70%之间。近日,一篇发表在国际杂志Cell Reports上题为“Human ipsC-derived fallopian tube organoids with BRCA1 mutation recapitulate early-stage carcinogenesis”的研究报告中,来自西达赛奈医学中心等机构的科学家们通过研究对输卵管组织进行建模揭示了一种常见卵巢癌的起源,这或许就能帮助他们确定一种基因突变是如何让女性处于较高的癌症风险之中,研究者所创建的组织称之为类器官,其能潜在帮助预测哪些个体会提前几年甚至在几十年后患上卵巢癌,从而就有望帮助研究人员制定早期的预测和预防性策略。科学家有望利用干细胞开发出治疗肌肉萎缩症的新型潜在药物。

  09、Biomedicines:科学家有望利用干细胞开发出治疗肌肉萎缩症的新型潜在药物

  肌肉萎缩症描述了一组遗传性疾病,患者主要会表现为肌肉的进行性变弱和退化,其中杜氏肌营养不良症(DMD,Duchenne muscular dystrophy)是最常见的一种肌肉萎缩症,目前针对DMD并无有效的疗法,而且现有的药物在大多数情况下仅能减缓患者疾病的进展,从而间接延长患者的生活质量。近日,一篇发表在国际杂志Biomedicines上题为“Orai1–STIM1 Regulates Increased Ca2+ Mobilization,Leading to Contractile Duchenne Muscular Dystrophy Phenotypes in Patient-Derived Induced Pluripotent Stem Cells”的研究报告中,来自日本京都大学等机构的科学家们通过研究利用诱导多能干细胞(ips)进行研究揭示,一种作用于储存操作的钙离子通道的药物或能延长肌肉的收缩功能,相关研究结果表明,这些通道或许是治疗DMD的一种新型的药物靶点。

  10、Nat Commun:新方法让人多能性干细胞高效地分化为功能性胆管细胞

  在一项新的研究中,来自加拿大多伦多大学等研究机构的研究人员发现了一种从人多能性干细胞产生功能性胆管细胞(cholangiocyte)的方法,这可能为患有肝病的囊性纤维化患者开辟新的治疗途径。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上。论文通讯作者、多伦多大学实验室医学与病理生物学系助理教授Shinichiro Ogawa博士说,“到目前为止,我们还没有一种很好的科学模型来研究人类肝脏中胆管系统的生理状况。为了在培养皿中在基本细胞和分子水平上研究一种疾病,我们需要功能性细胞。我们可以从多能性干细胞中获得这些功能细胞,这一事实给了我们一种完全不同的评估和治疗缺陷细胞的方法。”这些作者产生的胆管细胞具有成熟、功能性胆管细胞的特性。胆管细胞在几种治疗选择很少的慢性和渐进性肝病中起着作用。这些疾病是约20%的成人肝脏移植和大多数儿童肝脏移植的原因。对于干细胞的发展,近年来国家高度的重视和支持,在基础研究、临床研究、专利申请和科研论文的发表上,都取得了重大的突破。目前,我们要进一步让干细胞能够实现临床转化,造福人民生命的健康。万泉生物万泉生物致力于先进生物医学技术研发,全力推动科研成果临床转化与应用,是一家集生命科学研究,细胞资源存储,细胞治疗,细胞药品、细胞衍生品、保健品及化妆品的研发、生产、销售于一体的健康服务机构。