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干细胞研究与应用

双赢彩票官方网站 2024-01-26

  OCT4基因在干细胞的增殖、分化、应激反应、凋亡过程等多个生物学过程中发挥着重要的作用

  干细胞疗法可以作为治疗利伯(氏)先天性黑曚疾病的有效手段

  Notch信号途径在调控干细胞功能和上皮层级当中发挥作用

  日本成功诱导实验鼠以及人类的胚胎干细胞分化成下丘脑神经细胞

  来自骨髓的人类干细胞直接注射到小鼠的大脑可以减少中风导致的损伤

  利用患者体细胞培育出10种可用于观察遗传疾病在细胞内发展的干细胞

  美国食品与药品管理局(FDA)搁置首例胚胎干细胞治疗临床试验

  研究人员培育出的这种细胞叫少突胶质细胞,它负责在中枢神经系统中产生髓磷脂。髓磷脂在神经纤维周围形成绝缘层保护神经,并加快神经冲动的传递。髓磷脂丧失或受到损坏会产生像多发性硬化这样的严重后果,因为没有髓磷脂神经就会失去相互之间传递神经冲动的能力,其功能就得不到正常发挥。

  与人类干细胞不同,利用小鼠的胚胎干细胞形成少突胶质细胞相对容易一些,研究人员经常将小鼠的胚胎干细胞暴露于一种叫Sonic Hedgehog的蛋白里使其在胚胎的脊髓中产生少突胶质细胞。研究人员张苏春博士和同事证明,利用人类胚胎干细胞和这种蛋白也可以产生少突胶质细胞,只是时间相对长一些,大约需要14周时间,而小鼠只需2周时间。此外,两者之间还有另外一种不同:促使小鼠胚胎干细胞发育成少突胶质细胞的生长因子Fgf2实际上会延缓人类胚胎干细胞成为少突胶质细胞的速度。

  张博士说,这一发现十分意外,细胞对同一种因子的反应会有差别,这也许可以解释为什么过去十年里许多有关人类神经干细胞培育少突胶质细胞的研究不能成功的原因。

  张博士认为这一发现也具有临床价值。我们现在已经可以产生相对丰富的、用来修复髓鞘的少突胶质细胞的前体细胞。通过这一研究发现也让我们认识到,在用动物研究人类生物学方面是有差别的。在这一点上,产生自人类胚胎干细胞或多能干细胞的人类少突胶质细胞为将来药物筛选提供了有用的工具。

  OCT4基因在干细胞的增殖、分化、应激反应、凋亡过程等多个生物学过程中发挥着重要的作用

  诱导多功能干细胞(iPS)的引发了生命科学与医学界干细胞研究的热潮。干细胞广泛应用的前提是明确其自我更新和定向分化的调控机制。OCT4是参与调控胚胎干细胞自我更新和维持其全能性的最为重要的转录因子之一,同时也是体外建立诱导多功能干细胞(iPS)的关键基因。中国科学院遗传发育所戴建武实验室从事再生医学研究,近年来在功能生物材料和干细胞研究中取得了一系列的创新成果。

  最近,戴建武实验室在OCT4基因通过mRNA的选择性拼接形成OCT4A和OCT4B两种mRNA的基础上,首次发现了OCT4B mRNA存在选择性起始翻译现象,以两个AUG和一个CUG作为起始密码子翻译表达出OCT4B-265、OCT4B-190和OCT4B-164三种不同的蛋白异构。确认了其mRNA上存在内部核糖体插入位点(IRES)进行选择性起始翻译的调控。并发现该IRES调控元件在应激条件下的活性相对增强,由IRES调控翻译的内源OCT4B-190蛋白在应激条件下表达上调,过表达OCT4B-190蛋白能够增强细胞在应激条件下抵抗凋亡的能力。

  这项研究表明OCT4基因在干细胞的增殖、分化、应激反应、凋亡过程等多个生物学过程中发挥着重要的作用。该研究对于了解OCT4基因蛋白质种类的多样性及功能的复杂性具有重要的参考价值。作为国家中长期重大科研计划“调控干细胞自我更新的分子网络研究”项目的首席科学家,戴建武研究员表示“这项工作为研究干细胞自我更新分子网络的调控开辟了新的途径”。该发现以该实验室博士研究生王霞为第一作者发表在《干细胞》(Stem Cells) 上。

  氧是人类生存必不可少的物质,但是在氧气的代谢过程中可能产生一种名为“活性氧簇”的物质,这一类物质对人体丝毫没有好处,它常常与癌症、心血管疾病以及老化有着千丝万缕的关系。

  近期的研究发现,中枢神经细胞干细胞,造血干细胞和早期的其他祖细胞成熟前所含的“活性氧簇”水平比成熟后要低,据说,这一差别对维持干细胞的功能具有关键的意义。研究者推测,上皮组织干细胞与上皮组织癌症干细胞可能也具有类似的特征。以上皮细胞为例,研究者发现,上皮细胞成熟前的活性氧簇的含量比成熟后低。值得关注的是,人类和鼠类的乳腺癌干细胞亚群细胞比正常细胞的活性氧簇的含量低。

  研究小组发现,低水平的活性氧簇有助癌症干细胞表达自由基清除系统。从药理学意义上来说,缺失活性氧簇的清除系统癌症干细胞的集落生成能力降低,导致癌症干细胞对辐射敏感。这些研究结果表明,部分癌症干细胞的亚细胞群与正常的组织干细胞相似,含有低水平的活性氧簇,与非致瘤性的祖细胞相比,这些细胞清除自由基的能力更强,这也可能是肿瘤细胞对辐射产生耐受性的一个机制。

  美国研究人员宣布开发出了一种生物基因“开关”,该“开关”能让活体哺乳动物的肌肉干细胞内出现变异,从而帮助人们了解动物体内肌肉的再生机制。该项研究有望帮助科学家寻找到某种基因开关或药物,促使人体内生长新的肌肉细胞,取代那些因种种原因发生受损、衰弱或不工作的肌肉细胞。此项研究成果发表在《美国实验生物学学会联合会杂志》(FASEB J)网络版上。

  研究人员是通过培育携带特殊基因“Cre”的实验鼠取得研究成果的。据介绍,“Cre”基因被激活时,能够触发肌肉干细胞内发生变异。这种“Cre”基因触发机理仅限于肌肉干细胞,且需要一种特殊的药物来激活。研究人员的工作分为两部分,一是利用荧光技术将干细胞和它们的衍生物进行可视化处理,以便准确地了解肌肉组织生成点;二是激活肌肉干细胞中导致癌症的变异,深入了解过去曾是难以琢磨的肌肉癌症的源头。

  德克萨斯大学健康科学中心助理教授、高级研究员查理斯·凯勒表示,他们希望自己建立的基因工程实验鼠模型能够帮助科学家和临床医生更好地了解如何利用肌肉干细胞再生肌肉组织。对于自己从事的儿童肌肉癌症病研究,他表示实验鼠模型能让他们了解肿瘤是如何产生和发展的,同时希望能开发出比化疗副作用(毒性)小的肌肉癌症治疗方法。

  美国实验生物学学会联合会杂志总编辑吉罗德·韦斯曼表示,在实验鼠上完成的研究不仅表明了在生命体中干细胞如何转化成肌肉,而且帮助人们进一步接近利用干细胞修复受伤肌肉或残体的未来。

  据悉,2007年诺贝尔生理学或医学奖获得者马里奥·卡佩奇博士参与了此项研究。

  胚胎干细胞(ES cells)来源于植入前胚胎囊胚期的内细胞团,具有自我更新和全能性的特点。ES细胞的自我更新和全能性特性是由细胞外信号分子和细胞内的关键转录因子共同调控的,如Oct4和Nanog等。p300是一个具有组蛋白乙酰转移酶活性的转录共激活因子,它在胚胎发育和很多生理过程中都发挥着重要的作用。但是,p300对ES细胞的全能性维持和分化过程是否具有调控功能,目前为止还没有研究报道过。

  在金颖研究员的指导下,健康所发育生物学实验室博士生钟小敏同学对p300在小鼠ES细胞中的功能进行了探索。研究发现,在自我更新能力和全能性分子标志的表达水平上,p300基因敲除的小鼠胚胎干细胞与野生型ES细胞没有任何区别。但是在体外诱导分化时,p300的缺失使ES细胞向内中外三个胚层的分化发生了异常,并且该表型可以部分地被Nanog基因的外源过量表达所恢复。通过对Nanog基因转录调控的分析和研究,p300被证明可以直接结合在Nanog基因的转录调控区并调节其表达。进一步的研究表明,p300调控Nanog基因表达的机制可能与组蛋白的乙酰化修饰密切相关。

  该研究工作首次证明了p300在ES细胞分化过程中的作用及其对Nanog基因的表达调控功能,为以后进一步阐明ES细胞分化的机制以及Nanog基因的作用提供了参考。这项研究工作于2009年4月发表在《生物化学杂志》 (The Journal of Biological Chemistry)上。

  南开大学医学院病理与免疫学系,天津教育部生物活性物质重点实验室的研究者在最新一期的Cancer Research上发布研究性文章。文章的通讯作者是南开大学医学院特聘教授杨荣存博士。文章主要研究细胞因子信号转导抑制因子3(suppressor of cytokine Signaling 3,简称SOCS3)对骨髓细胞分化的调控。

  在白细胞介素6,脂多糖或是肿瘤相关因子的刺激下,骨髓细胞(bone marrow cells,BMC)中的细胞因子信号转导抑制因子3的表达量会上升。尽管这一现象已经被发现,但是细胞因子信号转导抑制因子3的表达量增多对骨髓细胞的分化有什么影响,这一问题一直悬而未决。

  在本研究中,杨荣存教授带领研究小组研究发现细胞因子信号转导抑制因子3的表达量上升可有效地促进骨髓细胞单向分化成为CD8 T细胞。更重要的是,肺可以成为一个无胸腺组织提供适应的场所供骨髓细胞分化成CD8+T细胞。在SOCS3促进骨髓细胞分化成CD8+ T细胞过程中,Notch1起关键的作用。因此,研究者得出结论,在某些病理条件(比如肿瘤,炎症)下,上调SOCS3的表达量可促进肺组织中的Notch1表达,最终促进骨髓细胞分化成为CD8+ T细胞。

  这项研究是美国白头生物医学研究所等机构的科学家完成的。他们利用病毒将“c-Myc”等4个基因植入人类皮肤细胞,将其转化为诱导多功能干细胞。与此同时,他们使用一种基因编码技术,使得在基因序列中,外来基因的两端留存有特殊标志。转化完成后,他们再用一种名为“Cre”的酶识别这种标志,以此找到外来基因并将其移除。

  外来基因被移除后的诱导多功能干细胞仍然具备和其他干细胞类似的基本功能,但却避免了“c-Myc”等外来基因可能带来的癌变风险和其他潜在风险。

  参与此项研究的科学家鲁道夫·耶尼施说,有研究者曾用老鼠细胞做过类似实验,但利用人类细胞成功进行上述试验在世界上还是首次。

  此次研究所用的皮肤细胞来自帕金森氏症患者,通过上述方法培育出诱导多功能干细胞后,又成功将其培育成为多巴胺神经元细胞,这是帕金森氏症患者大脑中所缺少的一种细胞。因此,相关成果有望为帕金森氏症的治疗研究带来福音。

  科学家还发现,从多能干细胞分化而来的运动神经细胞与人体胚胎干细胞分化而来的运动神经细胞,在功能和效率上看上去十分相似,但这点还需通过研究加以确认。如果它们之间的相似性最终得以认定,该新成果将为利用病人特定细胞治疗其神经系统疾病开启大门。相关论文发表在《干细胞》(Stem Cells)杂志上。

  加州大学洛杉矶分校分子、细胞和发育生物学助理教授威廉·劳里是研究报告的主要作者,他表示,从现有的文献看,有许多研究数据表明,可以用人体多能干细胞获得多种不同类型的未成熟的细胞。然而,在从人体多能干细胞获得全功能细胞方面的研究数据不多。

  神经细胞(神经元)是神经系统的响应细胞,神经系统通过电化学信号来处理和传送信息。运动神经细胞能接收从大脑和骨髓神经传来的信号,并控制肌肉的收缩。劳里小组先把皮肤纤维原细胞重组为胚胎状细胞,再利用其分化出运动神经细胞。

  在脊髓受损、肌萎缩性脊髓侧索硬化和脊骨肌萎缩等多种情况下,人体内会出现运动神经细胞缺失现象。该研究展示了利用多能干细胞分化的运动神经细胞和其祖细胞取代疾病患者受损或死亡运动神经细胞的可行性,同时也为在实验室研究与神经细胞相关的疾病以揭示疾病的根源提供了可能性。

  研究指出,人体胚胎干细胞和多能干细胞技术的重要目的是帮助人们获得相应的细胞,用以修复受损组织。这项研究表明,人们能从多种人体多能干细胞系获得电活跃运动神经细胞,同时证明这些神经细胞在分子和生理方面与从人体胚胎干细胞分化而来的运动神经细胞难以区分。

  劳里他们同时表示,许多问题需要通过对多能干细胞分化的运动神经细胞进行研究以及将其与病人的运动神经细胞进行比较才能得到答案。他们打算下一步把运动神经细胞与肌肉细胞进行组合,以便了解神经细胞能否产生刺激反应。

  多年来,干细胞研究几乎分裂成为两个世界:一个是胚胎干细胞,它是万能的,具有无限的发展潜力;另一个是成体干细胞,它可以从成体组织获得,但再生和发展的能力却有限。现在,德国波恩大学科学家成功地将这两个世界合二为一:他们诱导出几乎能从人类胚胎干细胞无限再生和保存的大脑干细胞,利用这些稳定的干细胞系,研究人员就能持续不断地从体外获取各种不同的人类神经细胞,包括那些可挫败帕金森氏症的神经细胞。

  使用这种新的细胞,研究人员还能减少目前对胚胎干细胞的需求,胚胎干细胞是迄今为止每一个独立细胞创建过程中不可或缺的基本材料。波恩大学重构神经生物学教授奥利佛·布鲁斯托说:“这种新的细胞,可长年累月源源不断地供应人类神经细胞,而无需求助于任何胚胎干细胞的补充。”

  在动物实验中,研究人员找到了直接的证据证明这些人工诱导的神经细胞可发挥作用。这些细胞被移植入老鼠的大脑后,与受体大脑进行接触,随后都能发送和接受信令。研究论文的作者菲利普·科赫博士认为,这是自人类胚胎干细胞诱导出的神经细胞能在大脑中进行突触融合的第一个直接证据。研究人员希望藉此取之不尽的细胞源来研究神经退行性疾病,及可能存在于人类神经细胞中活性成分。

  布鲁斯托和他的研究团队是德国首个获准进口人类胚胎干细胞的团队,他们在这一热门课题的公开讨论中发挥了重要作用。布鲁斯托强调说:“目前的研究结果已经清晰地表明了,胚胎干细胞和成体干细胞的研究可完美地结合起来,这非常重要。”

  来自北卡罗来那州维克森林大学(Wake Forest University)医学院,再生医学研究院,德州理工大学,先进细胞技术公司等处的研究人员发现虽然克隆人类胚胎能表达实现多能性需要的各种基因,但是动物-人类的杂合细胞却不具有多能性,这对于从治疗性克隆中分离人类胚胎干细胞意义重大,也是继黄禹锡的造假克隆实验之后的一项重大研究成果。这一研究成果公布在Cloning and Stem Cells杂志上。

  领导这一研究的是先进细胞技术公司ACT的研究总监Robert Lanza,他表示,“这些卵细胞不能被重新编程”,人类-动物杂合胚胎无法进行多能性分化。

  由于人类卵细胞的缺乏,许多研究人员希望能通过将人类细胞核注射到动物卵细胞中,获得病人特异性的人类胚胎干细胞,虽然这项工作目前并没有得到美国政府的资助,但是在世界各地的许多实验室中都开展了相关内容的研究,其中也包括允许进行动物-人类杂合胚胎研究的英国科学家。

  Lanza博士和他的同事分析了体外培养的人-人克隆,人-牛克隆,人-大鼠克隆(主要手段为核移植技术)的早期胚胎的全基因组表达情况,结果他们发现虽然种间杂合的胚胎看起来和人类胚胎相似,但是它们并不具有相同的表达模式。

  在人类-动物杂合胚胎中,有大约2300多个基因差异表达,其中大部分是负调控基因,而且引起科学家注意的是,只有人类胚胎能增加关键全能性基因: Oct-4, Sox-2和nanog的表达,“这些细胞不会开启正常的基因,相反,它们会将这些基因关闭或沉默”,Lanza表示。

  Lanza的这一研究成果除了否定了杂合胚胎,也为人类治疗性克隆能获得定制的胚胎干细胞提供了新的证据,“这是第一次,不仅发现了细胞重新编程需要的关键的基因,而且捐献DNA重新编程途径与正常胚胎相同。”

  而在08年发表在同一杂志上的,来自中国上海交通大学的盛辉(Hui Sheng,音译)等人的研究成果则与之不同,盛辉等人发现在人-牛杂合胚胎晚期,有5个多能性相关基因活跃,其中包括Lanza研究组中分析的3个。Lanza则对于中国的这一研究结果不以为然,对Sheng的研究组的研究成果表示怀疑。

  胚胎干细胞和诱导多功能干细胞在分化过程中容易形成畸胎瘤,因此若用这两种干细胞分化成特定的组织或器官用于移植,就必须开发出确保干细胞不癌变的技术。

  报告指出,在将胚胎干细胞培育成立体脏器的过程中要使用牛胶原蛋白,研究小组利用这种胶原蛋白制成拥有无数小孔且类似海绵的人造材料。研究人员用这种人造材料使实验鼠的胚胎干细胞增殖,再把49个经过如此增殖处理的人造材料植入实验鼠的肾脏。

  约3个月后研究人员发现,这些植入实验鼠体内的胚胎干细胞只有2例发生癌变,而对照组的15只实验鼠只移植了胚胎干细胞,结果100%发生癌变。利用分化成神经细胞的胚胎干细胞进行的实验同样显示,使用上述人造材料后,胚胎干细胞完全没有癌变,而未使用这种材料的癌变几率超过60%。

  研究人员指出,这项研究证实能发挥作用的是Ⅰ型牛胶原蛋白,但目前还不清楚上述干细胞癌变得到抑制的具体机制,这将是专家下一步重点研究的课题。

  科学界近几年才刚认识到癌症干细胞的作用,并迫切需要找到一种清除它的办法。“癌症干细胞是一种母细胞。”李博士解释说。“它们不断产生新的癌细胞并形成肿瘤。”由于癌症干细胞对化疗和放疗不敏感,因此要杀死它们非常困难。就像李博士所说,“我们可以杀死肿瘤里的所有常规癌细胞,但只要存在癌症干细胞,癌症就会复发。”

  “我们认为呼肠孤病毒能有效杀死癌症干细胞,因为我们反复发现它能有效杀死常规癌细胞。”李博士说。他是世界上第一位发现一种良性自然病毒能有选择感染并杀死癌细胞而不损害健康细胞的人。加拿大一家生物技术公司对呼肠孤病毒进行临床试验发现,这种治疗安全而有效。

  与大多数利用试验室培养癌细胞的研究不同,这次研究所用的是从患者身上切除的新鲜乳腺癌组织。

  呼肠孤病毒除了具有杀死癌细胞和癌症干细胞的能力外,还能激发抗癌的免疫系统。由于这种治疗也能诱导抗癌反应,李博士和同事正在研究一种方法,在病毒感染并摧毁癌症细胞的同时能加强免疫系统抗击癌细胞的能力。“我们下一步工作就是让这种双重治疗的方法能够成熟。”李博士说。“我们要利用呼肠孤病毒固有的特点和免疫系统自身优势开发一种强有力的、基于病毒的抗癌疗法。”

  呼肠孤病毒有效针对癌症干细胞这一研究发现已引起英国LeadDiscovery制药公司的注意,他们准备进行这一方面的药物研发。

  在人类许多疾病中可以见到骨组织与脂肪组织“此消彼长”的现象。例如,在衰老、长期制动和大量使用皮质激素等情况下,骨形成的减少总是与骨髓中脂肪组织的增加相伴发生;患有进行性骨异生的病人在其脂肪组织内常发生异位骨化。由于成骨细胞和脂肪细胞共同来源于骨髓间充质干细胞,因此上述情况提示人们骨髓间充质干细胞成骨分化与成脂分化不是彼此孤立的过程,而是存在着相互制约的平衡关系。目前该领域已成为干细胞生物学研究的热点。在本研究中,范启明等研究人员着眼于骨髓间充质干细胞成骨与成脂分化平衡,选择C/EBPα为靶基因,研究它在BMP-2诱导的C3H10T1/2细胞向成骨细胞定向分化和成骨-成脂转分化过程中的基因表达模式、基因表达调控机制和它对C3H10T1/2细胞成骨分化的调节作用。结果显示,BMP-2诱导C3H10T1/2细胞向成骨细胞定向分化过程中C/EBPα表达量先上调后下调;过表达C/EBPα可以抑制BMP-2诱导的C3H10T1/2细胞的成骨分化;与早期相比,BMP-2诱导C3H10T1/2细胞向成骨细胞分化的末期细胞成脂分化潜能减弱,它是由于C/EBPα对成脂信号的可诱导性减弱造成的;与早期相比,BMP-2诱导C3H10T1/2细胞向成骨细胞分化的末期C/EBPα基因转录起始位点上游-1286bp/-1065bp区域呈现显著的DNA高甲基化和组蛋白H3、H4的去乙酰化;-1286bp/-1065bp区域的高甲基化不仅导致C/EBPα mRNA表达量下调,而且能使C/EBPα对成脂信号的可诱导性减弱。此项研究可以为积极预防和有效治疗以骨形成减少和脂肪异常增生为症状的疾病提供理论基础。

  众所周知,干细胞具有无与伦比的多能性,它可以转变为任意一种细胞类型,因此干细胞是科研者的心头好,因为,对再生医学领域来说这是多么有意义的治疗手段。

  现在,卡内基研究所的一队研究小组鉴定了一个维持干细胞多能性的关键基因,他们将这个基因命名为scrawny,研究结果发现在干细胞未分化期间,这个基因对保持干细胞的多能性具有关键的意义。研究小组认为,了解干细胞多能性的维持机制不仅对细胞生物学研究来说很重要,还对医学应用研究也十分有意义。

  卡内基研究所胚胎学系的主任Allan C.Spradling说,每个生物体的组织器官的功能都依仗干细胞的多能性而得以维持。然而,到目前为止,科学家们还不了解干细胞的多能性是如何得以维持的。

  在这项研究中,Spradling和同事Michael Buszczak,Shelley Paterno以果蝇为研究对象,鉴定了一个新基因,命名为scrawny,该基因具有修饰特殊染色体蛋白H2B的能力,H2B主要功能是包装DNA,使其成为染色体。研究者发现scrawny能修饰蛋白沉默基因表达借以控制干细胞的定向分化过程,比如说,控制干细胞分化成皮肤细胞或是肠细胞。

  研究小组观察了果蝇的每种细胞类型的分化过程中scrawny的控制作用,如果scrawny发生突变,果蝇将失去组织修复再生的能力,具体来说,当皮肤受到损伤后干细胞生成新的皮肤细胞。

  Spradling说,干细胞是维持机体修复功能的主要细胞,失去多能性的干细胞将无法修复组织。尽管现阶段的研究是在果蝇体内开展的,我们相信多细胞动物体内也有相似的基因存在,包括人类。这一研究成果是干细胞研究中的一个重大发现。对scrawny的了解有助人们加深对干细胞的了解,也为研究干细胞定向分化提供了新的途径。

  研究人员通过使用不同的药物组合,可使骨髓进入一种“红色警报”状态,从而调动各种特定类型的干细胞,这将有可能提高身体的自我修复能力,并加快修复进程。

  在这项新的研究中,研究人员诱使健康小鼠的骨髓释放出两种成体干细胞:一种是可转变为骨头或软骨,且能抑制免疫系统的间质干细胞;另一种是能制作血管,可修复受损心脏的内皮祖细胞。这是首次由骨髓有选择性地调动间质干细胞和内皮祖细胞。而此前的技术只能调动造血干细胞(可创造新的血液细胞),在用于骨髓移植时可提高捐赠者血液中的造血干细胞数量。

  研究人员对健康小鼠分别注射两种不同生长因子(VEGF和G-CSF),并同时给小鼠注射了一种新药Mozobil。结果发现,与空白对照组相比,接受VEGF和Mozobil治疗的小鼠,其骨髓释放了大约100倍的内皮祖细胞和间质干细胞进入血液;而利用G-CSF和Mo鄄zobil来调动造血干细胞的疗法已被运用于骨髓移植。

  通过使用两种不同的疗法,研究人员已能选择性调控骨髓释放出哪一组干细胞,并希望在不久的将来,可运用该技术调动必要的干细胞来修复和再生心脏病或运动损伤患者的受损组织。另外,由于间质干细胞可抑制免疫系统,当调动间质干细胞行动时,身体就会遭受自身免疫系统的攻击,研究人员还希望利用该技术来治疗如风湿性关节炎等自身免疫性疾病。

  目前,该项治疗技术还处在动物实验阶段,以研究利用该疗法释放到血液中的干细胞能否加快罹患心脏病小鼠的组织再生能力。而这种新型药物组合的人类临床试验,有望在未来10年内完成。研究人员也正在探索老化或疾病是否会影响骨髓产生各种不同类型成体干细胞的能力,及新技术是否能重振老年人的身体修复机制来帮助他们抵抗疾病和损伤。

  加拿大麦克马斯特大学研究人员第一次论证了人类正常干细胞和癌症干细胞的区别。这一发现最终能够帮助发展对个体病人的癌症治疗方法,并将会提供一个药物开发模型,通过自动筛选来寻找具有摧毁癌细胞潜力的分子。

  麦克马斯特大学干细胞和癌症研究中心科学主管Mick Bhatia表示:“正常干细胞和癌症干细胞很难区分,现在我们有办法了。这一发现也让我们可以在实验室中比较正常干细胞和癌症干细胞,并按照其表达的基因和起反应的药物来定义这两者之间的差别。最重要的是,现在我们能够利用这一发现,找到一种或一系列可以杀灭癌症干细胞的药物,同时不会伤害正常的健康细胞。”

  Bhatia说:“麦克马斯特大学有最好的筛选平台和化学实验室,发现可抗击传染病分子的Eric Brown和Gerry Wright教授也在这里,他们经验丰富,现在我们可以把这一切集中起来。研究小组的目标是消灭癌症。”

  Lo Celso等人在动物活体中对各个造血干细胞进行了跟踪,发现成骨细胞陷入在由微血管构成的网中,不同造血干细胞群根据它们分化阶段的不同而位于不同地方。Xie等人利用新开发的“间接体内疗法”(ex vivo)实时成像技术和免疫测定对荧光标记的造血干细胞因响应辐照而发生的“寻的”(homing)行为进行了跟踪研究。他们报告说,骨髓腔里的薄膜形成一个特殊区域,在正常情况下会维持造血干细胞,但在发生骨髓损伤时会促使它们增加数量。

  Runx是CBFs的组成部分,是其中的一个亚单位,CBFs有两个亚结构组成,一个是结合DNA的区域,一个是非DNA结合区域,Runx1就是结合DNA的区域,主要分三种,Runx1、Runx2和Runx3。造血干细胞是成年人造血系统中的重要基础细胞,但是造血干细胞是如何发育分化的机制一直没有破解。而Runx1是血管中造血干细胞发育的中枢转录控制因子,有研究认为造血干细胞来自于血管内皮细胞,先生成动脉内的细胞簇,接下来Runx1发挥调控作用,促进细胞簇转化成造血干细胞。

  在本研究中Nancy A. Speck教授的研究小组将脉管内皮钙粘蛋白阳性的内皮细胞中表达Runx1的基因敲除,结果发现Runx1对动脉内细胞簇的生成具有关键的作用,失去Runx1就无法生成造血干细胞。而另一个有趣的现象是,Runx1的功能能被Vav1弥补,Vav1是首个造血干细胞的pan-Haematopoietic基因表达的蛋白产物。

  这些研究成果表明,Runx1是控制造血干细胞生成的关键控制因子,不过,对能表达Vav的细胞来说,Runx1却并不是必须的。Runx1是内皮细胞-动脉细胞簇-造血干细胞转型过程中的过度调控因子。

  美国斯坦福大学医学院和加州大学旧金山分校的科学家们成功地分离出人类睾丸的干细胞。这些细胞虽然酷似胚胎干细胞,能分化成人体3种主要组织类型中的任何一种,但研究人员提醒说,不要将它们与人类胚胎干细胞混为一谈。睾丸干细胞具有不同与人类胚胎干细胞的基因表达和调控模式,其增殖和分化并不像人类胚胎干细胞那样积极。该项发现刊登在1月份的《干细胞》杂志上。

  去年11月发表在《自然》杂志上的研究成果指出,睾丸干细胞像胚胎干细胞一样具有多能性。新的研究却发现,睾丸干细胞似乎徘徊在一个灰色地带,即介于真正的多能性和许多成体干细胞表现出的更为有限的特定组织多能性之间。研究人员将这些细胞称为“多能生殖干细胞”。生殖细胞是指可在人体分化成和卵子的那些细胞。

  论文的共同作者之一、斯坦福大学人类胚胎干细胞研究和教育中心主任芮妮?雷爵佩拉博士认为,发挥这些细胞的优势,如用它们分化获得与男性生殖相关的细胞,可能要比把它们归类为胚胎干细胞的超级模仿者要明智得多。加州大学旧金山分校泌尿外科教授、男性不育症专家保罗?图雷克则认为,这些细胞具有治疗不孕不育症或其他男性疾病的潜力。

  研究人员以生物切片方法从19名确诊为不育症的临床患者身上获取睾丸细胞,并用一种与人类胚胎干细胞相似的方式进行培养,结果19个样本中的2个产生了带有许多多能细胞特性的细胞系。

  进一步研究显示,这两个多能细胞系能表达与多能性相关的很多基因,但非全部。这些细胞也能被诱导,进而明确地分化成非睾丸神经细胞前体,且能表达为对保持多能细胞年轻及非特定来说至关重要的端粒酶。然而,当研究人员检查细胞的甲基化模式(影响基因表达的DNA修改)时,他们发现,与人类胚胎干细胞相比,新产生的细胞系在某一区域并没有彻底地被甲基化;而在另一区域,甲基化现象要比人类胚胎干细胞更为严重。

  最后,当研究人员将这种人体干细胞注入具有免疫缺陷的小鼠体内时,他们展现出了形成畸胎瘤(一种可形成多种细胞类型的肿瘤)的有限能力。干细胞积极增殖和分化形成的畸胎瘤是真正多能的标志。总之,研究表明,从男性睾丸分离出的干细胞只具有真正的多能细胞的一些而非全部特性。

  芮妮认为,这些细胞与人类胚胎干细胞在基因表达、甲基化及形成畸胎瘤的能力上是不同的,由生殖细胞完全重建人类胚胎干细胞还不太可能。

  最近华盛顿大学结构生物学系的研究科学家将来源于人类胚胎干细胞的视网膜祖细胞通过眼球注射注入到小鼠的眼内,视网膜祖细胞会主动移行至小鼠眼睛的视网膜上,祖细胞在视网膜上逐渐适应找到适宜的环境,并开始分化成rod和cone感光细胞(也就是光感受器)。将这些祖细胞移植到成年Crx小鼠(利伯(氏)先天性黑曚疾病模型)的视网膜下间隙,有胚胎干细胞衍生的视网膜祖细胞进入后开始分化成感光细胞并开始恢复小鼠对光线的感受功能。

  这些结果表明,干细胞疗法可以作为治疗利伯(氏)先天性黑曚疾病的有效手段。

  干细胞疗法可能是治疗血友病A的新疗法的关键。血友病是一种遗传病,其患者的血液不能正常凝结。Yupo Ma及其同事培育了一种改造的干细胞,它可以让血友病小鼠产生血友病A患者缺失的蛋白质,这可以让这些小鼠在受伤后停止出血。此前用基因疗法治疗血友病的尝试因为各种原因而失败了,包括被免疫系统排斥。

  这组科学家使用了能制造第八因子蛋白质的小鼠纤维原细胞,然后把这些改造后的细胞注射进了血友病小鼠的肝脏。在注射的7天后,接受治疗的小鼠产生了当它们的尾巴被切掉时足以制止出血的第八因子,而未经治疗的小鼠在几小时之后就死亡了。接受治疗的小鼠产生的第八因子只有健康小鼠的大约16%,然而,这种治疗看上去足够防止大量出血,并可以逆转血友病A的主要症状。这组作者提出,这种类型的干细胞疗法还可能被证明对于治疗其他遗传病有用。

  这项发现能为从机体中富集适合治疗用途的干细胞提供方法,也能为干细胞在癌症中的作用研究提供信息。

  该研究由国家心、肺、血液研究所(NHBLI)的Toren Finkel及其同事完成,他们以线粒体功能为指标,筛选小鼠的胚胎干细胞(检测线粒体质膜内外的电压差,类似于神经活性的检测),并且发现从外观上和干细胞关键标志因子的表达量上,都很难区别干细胞代谢水平的高低。

  然而,这两种代谢水平不同的细胞移植到小鼠体内之后却表现出相反的特征,代谢率低的细胞分化为其他细胞的效率较高,而代谢率高的细胞则更倾向于分裂增殖,并形成畸胎瘤,这是一种由不同类型组织混合而成的肿瘤类似物。

  干细胞会形成畸胎瘤的问题是其临床应用的一大障碍,此项结果至少从一个方面揭示了其中的机理。实际上,当Finkel及其同事将线粒体抑制剂雷帕霉素注入代谢率高的细胞时,它们形成畸胎瘤的能力就会显著降低。

  尽管这项研究工作是在小鼠细胞中完成的,但研究者们认为在人的干细胞中也存在类似的关系。因此,开发一种能够去除高代谢率干细胞的方法能够提高干细胞应用的安全性。

  研究人员近期发表的论文揭示了干细胞与其能量供给者——线粒体之间未知的关系:干细胞的效力与线粒体的新陈代谢速率息息相关,干细胞内的线粒体越有活力,该细胞就越容易分化,并有可能形成肿瘤。此项发现可为从干细胞群中提取优质干细胞并用于治疗奠定基础,也可使人类对干细胞在癌症中扮演的重要角色有更深入的了解。

  此项研究由美国国家心肺和血液研究所的托伦·芬克尔及其同事负责,研究人员依照小鼠胚胎干细胞内线粒体的活性,即流过线粒体膜的电荷量对干细胞进行分类,但却无法在视觉上或从干细胞的特殊标记上辨别出高速代谢的干细胞与低速代谢干细胞的差异。

  然而,当被植入小鼠体内后,两种干细胞显示出了截然不同的性质:低速新陈代谢的干细胞更易分化成其他类型的细胞,而高速代谢的干细胞则更易于保持分裂,并形成畸胎瘤,即各类细胞组织混合在一起的肿瘤。干细胞可形成畸胎瘤的潜在危险仍是其用作临床治疗的一大障碍,但当芬克尔和他的同事为高速代谢的干细胞注入线粒体抑制剂(雷帕霉素)后,其形成畸胎瘤的可能性大大降低了。

  虽然此次研究基于小鼠细胞,但研究人员确信人体干细胞及其线粒体也存在着相应的关联,因此,开发剔除干细胞群中高速代谢干细胞的治疗方式将为促进人类健康提供帮助。

  台“中研院”发布新闻指出,科学界近年来的研究显示,癌症细胞中也有干细胞的存在。这些癌症干细胞具有自力更生与分化新细胞的特殊能力,因此可能是癌症生长的源头;未来以癌症干细胞为治疗的主要标的,成为最新的研究趋势。

  目前已有以“Globo H”作为对象所开发出的乳癌治疗性疫苗,可刺激患者免疫系统产生抗体反应,利用自体的免疫力量消灭癌细胞。近日在基因体研究中心副主任陈铃津主持下,研究结果证实“Globo H”以及“Gb5”都会表现在乳癌干细胞的表面,也将可协助研究小组设计出更新、更有效力的下一代抗乳癌疫苗。

  另外,“中研院”院长翁启惠领导的研究团队更针对“Globo H”及其类似物,进行生物芯片的研究。这项生物芯片用来测试病患所产生的自体免疫反应有更快速的效果。

  新的研究工作表明,至少对人体黑素瘤来说,癌症干细胞模型可能并不适用。肿瘤形成潜力是黑素瘤细胞的一个共性。在这些实验中,研究人员从12位患者身上取来黑素瘤细胞,并进行异种移植分析,发现约四分之一的黑素瘤细胞可在小鼠身上形成肿瘤。这表明,一系列不同癌症细胞都有帮助肿瘤发展的潜力,从而也向专门针对“癌症干细胞”这一小细胞群的治疗方法提出了质疑。本期封面图片所示为黑素瘤细胞及从这种细胞形成的肿瘤。

  俄克拉荷马大学癌症研究院的研究小组在考特尼·侯臣医学博士和希瑞堪特·安南特博士领导下,发现一种特殊的、仅仅在癌症干细胞中存在的蛋白。在此之前,研究人员所知的相同的蛋白既能在普通癌症细胞中找到,也能在癌症干细胞中找到,没有仅存在于癌症干细胞中的蛋白。

  据悉,研究人员现在已开始寻找将蛋白作为攻击目标的新化合物,计划利用其杀死癌症干细胞,从而消灭癌症。他们认为,通过杀灭癌症干细胞的方法,有望杜绝癌症死灰复燃。研究中,侯臣和安南特之所以将研究重点放在成人癌症干细胞上,其原因是癌症干细胞在癌症的出现、生长、扩散和复发中均具有十分重要的作用。

  现代癌症疗法通常并不以肿瘤中的干细胞为杀灭目标,这使得癌症干细胞能够等到化疗或放疗结束后再开始分化。研究人员相信,癌症干细胞是癌症患者接受治疗后旧病复发的主要因素。此次癌症干细胞标识蛋白的确认可以让研究人员开发以癌症干细胞为目标的新疗法。

  研究人员期望最早能在今后5年中对新的化合物药物进行首期临床试验。如果药物通过人体试验,那么,针对癌症干细胞的新药有望在10年内投入市场。

  研究人员表示,成人干细胞能补充坏死的细胞和再生受损的组织,如同器官中的基本组成单元。与胚胎干细胞不同,在研究和疗法中使用成人干细胞不会引起争议,其原因是获取成人干细胞不需要破坏人体胚胎。

  卵巢癌作为女性最常见的恶性肿瘤之一,虽然其发病率次于宫颈癌与子宫体癌,但由于卵巢肿瘤深藏于盆腔,患病初期很少有症状,一旦出现腹痛、腹水等症状并确诊为卵巢癌时,60%—70%的患者已属晚期。目前国外已着手卵巢恶性肿瘤早期诊断的研究,并普遍开展以手术为主的综合治疗,但由于其繁多的病理分类、组织结构复杂等因素,治疗效果一直不理想。

  肿瘤干细胞学说是一门新近发展起来的全新理论,认为肿瘤干细胞虽然只占全部肿瘤组织的极少数,但它却是肿瘤形成、发展和恶化的根源。如何对肿瘤的干细胞进行分子或者形态上的鉴定,并加以识别和分离,是利用肿瘤干细胞来进行癌症治疗的关键环节。

  张殊博士在仁济医院妇产科林其德教授和狄文教授的悉心指导下,长期从事卵巢癌的临床和科研工作。在美国留学期间,以她为首的研究团队,终于成功地从人卵巢癌组织中分离、鉴定出人卵巢癌干细胞,并发现卵巢癌干细胞拥有其特异的细胞表面标志物CD44和CD117。这类细胞具备极强的自我更新、增殖能力和多向分化潜能,研究证实,100个卵巢癌干细胞即可在免疫缺陷鼠模型上形成人卵巢癌组织。

  随着卵巢癌干细胞被成功“锁定”,今后科研人员有可能依据其分子标志物,对患者进行早期诊断和早期治疗。而以彻底消灭肿瘤干细胞为目标的新化疗方案,也将给患者带来治愈的新曙光。据介绍,治疗卵巢癌的另一个难题是,多数卵巢癌患者对化疗表现出极强的耐药性,“卵巢癌干细胞的发现,为我们今后研发以彻底消灭肿瘤干细胞为指标的新化疗药物提供了新的靶点。”张殊说,“通过探索有效的综合治疗方案,有望极大地降低卵巢癌的复发率,从而提高治愈率和生存率。”

  近日,美国霍华德休斯医学院的新研究挑战了这一传统观点。Shmelkov等人利用CD133启动子驱动报告基因lacZ转基因小鼠模型发现,CD133广泛表达于结肠中正常的已分化的表皮细胞。并且,AC133抗体染色证实,成年小鼠和人类所有的结肠内腔表皮细胞都表达CD133。通过利用携带CD133报告基因的小鼠和IL-10基因敲除的小鼠杂交以培育出携带CD133报告基因的自发型结肠癌小鼠证明,和人的原发性结肠癌一样,鼠的原发性结肠癌样品中所有的表皮细胞都表达CD133,而非表皮细胞不表达CD133。然而,令人惊奇的是,在结肠癌已转移至肝脏的不同病人的肿瘤样品中,有的表达CD133,有的不表达CD133。将表达CD133和不表达CD133的肿瘤细胞移植到NOD/SCID的小鼠体内,则两种细胞都能很快地生成肿瘤。而且,不表达CD133的肿瘤细胞更具有侵略性,形成肿瘤的速度更快,说明转移的结肠癌细胞不论是否表达CD133,都具有引发肿瘤生成的能力。因此,CD133不能作为结肠癌干细胞特异性的表面标记。

  在过去的几年当中,Whitehead生物医学研究所(Whitehead Institute for Biomedical Research)Richard Young实验室的研究人员绘制出了这个调控环路的关键部分,但是这个图谱中仍然缺少一些小RNA分子,即microRNAs。microRNA小分子成为了研究热点,这种RNA生物体内源长度约为 20-23个核苷酸的非编码小RNA,通过与靶mRNA的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控,导致mRNA的降解或翻译抑制。研究发现miRNA在大多数动物和植物的基因调控方面扮演着关键的角色。 (Bioon)

  由于miRNAs是指导干细胞是否保持原有状态的第二套调控因子,因此在发育中扮演了重要的角色。为了搞清楚miRNAs的作用,Young和他的同事进行了进一步的研究,将干细胞图谱上缺失的这一块“拼图”补上,并将研究成果公布在了最新(8月8日)的Cell杂志上。

  在这项研究中,Young等人发现了miRNAs如何参与胚胎干细胞环路图谱中的,并且利用这张图谱,科学家们朝着了解成熟细胞如何重新编程,回到胚胎状态,再分化成其它类型细胞的过程又迈进了一步,也增进了对于癌症及其它疾病中miRNA的作用的了解。

  核移植来源的胚胎干细胞(NTES cells)在以干细胞为基础的细胞治疗中扮演着非常重要的角色,得到全能性良好且表观遗传修饰正常的核移植胚胎干细胞是解决治疗性克隆安全问题的重要前提。DNA甲基化修饰在基因表达和印迹基因的表达中起非常重要的作用,两步法克隆可能存在的不完全重编程问题很可能存在于印迹基因的甲基化水平上,并可能遗传到子代细胞中。因此,研究核移植胚胎干细胞的印迹基因甲基化状态及其与全能性的关系对于干细胞依赖的细胞治疗的临床应用具有重要理论和实际上的指导意义。

  在本研究中,作者采用了具有不同遗传背景(C57/DBA, C57/129)的小鼠体细胞核移植胚胎干细胞和正常来源的胚胎干细胞作为研究对象,首先用四倍体囊胚重建的方法鉴定了六株胚胎干细胞的全能性。然后利用Bisulfite Genomic Sequencing并结合COBRA方法,对于六株干细胞系的三个印迹基因(H19, Peg1, Peg3)进行分析。研究发现在长时间体外培养(p20)的四株核移植胚胎干细胞中均存在着不同程度的甲基化异常现象。其中H19表现出了高度动态的甲基化模式,而Peg3则具有相对稳定的甲基化模式。虽然核移植来源的胚胎干细胞具有很好的全能性,但是潜在的印迹异常将成为其在细胞治疗中的潜在危险,筛选具有正常表观遗传修饰的核移植胚胎干细胞系对于干细胞的临床应用将是不可或缺得。

  常港(中科院动物研究所联合培养博士生)为本文的第一作者;参与此项工作的还有,刘胜(技术员),王凤超博士,张郁(技术员),寇朝辉(技术员);北京生命科学研究所的高绍荣博士和中科院动物研究所的陈大元研究员是本文的共同通讯作者。

  此项研究为科技部863和北京市科委资助课题,在北京生命科学研究所高绍荣实验室完成。

  研究人员曾用不同细胞表面标记来识别前列腺干细胞的候选目标,但它们对前列腺干细胞都没有特异性。现在,Leong等人报告说,他们识别出细胞因子受体CD117(也叫c-kit或干细胞因子受体)为一种罕见的小鼠前列腺干细胞群的一个标记。利用这个标记,并结合其他方法,他们分离出了在移植到活小鼠体内后能生成一个可以发挥功能的前列腺的单个细胞。

  Cheng等人利用果蝇雄性精细胞系作为模型,研究了组织衰老对非对称干细胞分裂的影响。正常情况下,生殖细胞中心体的取向精确地位于它们的小环境内,非对称干细胞分裂肯定可以进行。实验表明,干细胞取向随年龄的变化会阻止或延迟细胞分裂,造成生成量的减少。

  肌肉卫星细胞是骨骼肌中位于肌细胞膜和基膜之间的具有增殖分化潜力的肌源性细胞。它们在一般情况下是处于静息状态的,当被激活后,具有增殖分化、融合成肌管、再形成肌细胞的能力。在那里它们通过形成与肌肉纤维融合的先驱细胞来对损伤做出反应。有研究报告说,它们能充当干细胞,但卫星细胞群的混合性质意味着,它们的干细胞身份难以证明。

  最新一期Nature刊登由美国斯坦福大学医学院的Sacco等人的研究结果:研究小组通过利用克隆分析证实卫星细胞的确是干细胞、能够自我更新,从而澄清了相关问题。他们将一个表达荧光素酶的卫星细胞移植进了小鼠的肌肉中,发现它能够大量增殖,有助于肌肉纤维的形成,而且可以被再次移植。因此断定肌肉卫星细胞也是一种干细胞。

  以色列希伯来大学哈达沙医学院的科学家成功地用胚胎干细胞治好了实验鼠的先天性脑疾,研究人员认为,这一进展预示着有望在治疗先天性神经和行为缺陷方面取得重大突破。

  先天性神经和行为障碍是由一种称为畸胎原的物质在胚胎大脑中造成多处缺陷导致的。实验中,哈达沙医学院的约瑟夫·亚奈教授领导的研究小组将神经干细胞直接移植到受杀虫剂损害而出现行为缺陷的实验鼠大脑中,注入的干细胞在大脑中移动,找到病变部位后即分化为相应的脑细胞取代病变组织。结果显示,接受治疗的老鼠几乎100%恢复了正常的行为和学习能力,分子水平上的脑化学数据也基本恢复正常。

  干细胞是可发育为各种人体组织和器官的全能细胞,在发育的某个阶段,全能干细胞会演变为具有某方面功能的干细胞,如神经干细胞等,这类干细胞将在形成大脑及神经系统中发挥作用。神经干细胞进一步分化,会演变为神经系统中功能更明确的细胞,如神经细胞或神经胶质细胞等。

  目前,干细胞移植通常来自遗传特征不同的个体,移植后容易引起排斥反应。为防止这种现象,该医学院的科学家计划开发从患者自身提取干细胞的方法,以及通过血管等侵入性较小的输入方式,这样不仅能避免排斥反应,还可避免因使用胚胎干细胞而带来的伦理之争。

  列别捷夫表示,他的研究小组对19名年龄10岁以下的儿童进行了临床试验,这些儿童大都患有脑瘫、脑积水、癫痫等先天性疾病。他称,自从实施干细胞疗法后,有9名孩子的病情已经得到改善。其中,效果最为明显的是一名患有先天性失明的儿童。

  列别捷夫介绍,这名儿童在治疗初只能分辨光源所在,但经过一个月的干细胞治疗,该儿童已可看到明亮的光线,可在房间里找到方向,并能辨认大的物体轮廓。9月份再次实施干细胞疗法后,这名儿童在3周后已能够辨认各种物体,辨别物体的准确率达到90%%。但他同时强调,“我们目前并不清楚,究竟是什么机能导致这一结果”,因为在对这名儿童进行检查后发现,其眼底的状况并没有任何改善,由于这些孩子年龄很小,所以很难说是否取得了决定性的成果。

  巴列诺夫神经外科研究所所长维利亚姆·哈恰特良表示,仍应谨慎对待这一疗法,“最主要是不要轻易肯定,也不要轻易否定,而是要小心谨慎地去继续研究”。

  干细胞是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,被医学界称为“万能细胞”。研究表明,可以从胚胎组织、新生儿脐带血以及成人的个别组织中提取干细胞。在24日举行的俄罗斯医学科学院主席团会议上,俄罗斯的医学专家们重点讨论了利用细胞技术治疗创伤后遗症、脑组织损伤、阿尔茨海默氏症以及个别精神类疾病的问题。

  研究小组在新一期《干细胞》杂志上介绍说,研究人员把取自恒河猴牙齿的牙髓干细胞植入实验鼠大脑中的海马区干细胞研究与应用。结果发现,这些干细胞能够刺激生成几种类型的新神经细胞。

  牙髓干细胞是存在于牙髓组织中的一种成体干细胞,可分化形成多种细胞类型。医学研究认为,牙髓干细胞具有重要的治疗潜力。此前,牙髓干细胞已应用于牙齿和颅面细胞的再生。研究小组说,他们的新研究结果表明,牙髓干细胞将来有望应用于细胞疗法和再生医疗领域,尤其是治疗与中枢神经系统相关的一些疾病。

  研究小组还指出,牙髓干细胞提取方便,医生可以十分方便地从患者牙齿中分离出牙髓干细胞。因此,他们认为可尝试设立牙髓干细胞“银行”,人们一旦患病,就可以提取自己事先保存的牙髓干细胞用于治疗。自体干细胞治疗可大大降低目前移植医学领域常见的细胞排异反应。

  接下来,该研究小组还计划进行实验,从患有亨廷顿病(一种遗传性脑病)猴子的牙齿中提取牙髓干细胞,观察患病猴子的牙髓干细胞是否也能像健康猴子的牙髓干细胞那样刺激大脑细胞发育。

  圣保罗州立大学牙科系进行的一项博士答辩宣称,人类牙齿结缔组织滋生的干细胞,有明显的促进血管形成和增生的作用。该项研究表明,在血液的低氧状态下,这些干细胞能够刺激外伤情况下负责血管再造的蛋白质的形成。

  该项研究是在杰克斯·诺尔教授指导下,在美国密歇根大学的牙科实验室进行的。研究人员安德莱萨·玛利亚称,此项研究第一次显示,在缺氧状态下,牙齿内部结缔组织(牙髓结缔组织)的干细胞中出现这种分子现象,这与该结缔组织内其他种类的细胞在现有血管基础上增生新的血管的情形是不同的。她还称,这种机制将来可能会应用在因牙齿外伤而受到损伤的结缔组织的血管再造治疗,从而避免牙齿组织坏死或其他牙结构的损伤,目前试管实验结果有待于在临床上证实。

  安德莱萨·玛利亚在研究中将牙内结缔组织细胞置入低氧状态,主要包括三部分组织:牙釉部分、外部结缔组织、内部结缔组织(牙髓结缔组织),即一般所称的牙“神经”,具有丰富的血管组织。实验的目的是检验干细胞和成纤维细胞促进血管和内皮细胞形成的能力。结果证实,人类牙髓结缔组织衍生的干细胞和成纤维细胞,具有在低氧状态下促进血管形成的功能。

  干细胞具有多能性,这是一种维持细胞自我更新以及产生三胚层衍生组织的能力。长久以来科学家们一直认为,干细胞多能性是一种单一的高阶基态,并且随着细胞分化的开始而逐步丧失。而在2008年10月31日出版的《细胞》(Cell)上,来自美国麻省综合医院的Yu-Fen Chou等科学家认为,事实上存在多个这样的基态,每一个基态都具有自身独特的分子和生物学特性。

  在本期的封面文章中,研究小组证明了干细胞能从一个态转化到另一个态,而以上过程很大程度上取决于细胞生长因子微环境。多能干细胞系(pluripotent stem cell line)能由囊胚产生,这一部分最终得到胚胎干细胞系(embryonic stem cell line,ES cell line),而另一部分多能干细胞来自于上胚层,这部分最终得到上胚层干细胞系(epiblast stem cell line,EpiSCs line)。而ES细胞以及EpiSCs细胞在结合维持其多能状态的生长因子时表现出极大的差异。这两种干细胞种类的分子以及功能上的差别证明,组织来源和生长因子环境或许对于决定干细胞类型非常重要。

  此外,科学家研究了组织来源以及生长因子是如何影响干细胞多能状态的。研究小组证实能从小鼠囊胚得到具有独特功能和分子特性的新干细胞系,并且生长因子培养环境和细胞间相互作用在确定独特且稳定的干细胞基态方面具有至关重要的作用。

  美国科学家近日利用单个干细胞,建造了小鼠完整的前列腺。这是继2006年科学家在小鼠中利用乳腺干细胞制造出乳腺后,第二次成功地利用单个干细胞制造出完整器官。这一成果代表了干细胞研究和人们对于前列腺发育理解的巨大进步。相关论文10月22日在线发表于《自然》(Nature)杂志上。

  之前的研究显示,最接近尿道的前列腺区可能含有丰富的干细胞。在最新的研究中,美国Genentech生物公司的Wei-Qiang Gao和同事将小鼠去势(杀伤了部分前列腺),并注射了睾丸激素以刺激再生。研究人员利用聚合酶链反应分析扫描细胞以寻找多种标记蛋白,其中一些之前在干细胞中发现,另一些已知在前列腺发育中发挥作用。

  结果发现,带有CD117+蛋白标记的细胞(先前并不与前列腺干细胞相关),在去势和注射睾丸激素后发生了增殖。当向小鼠肾脏中植入97个带有特殊标记(包括CD117+)的细胞后,其中14个形成了几乎实际大小的前列腺。这些干细胞产生的前列腺与正常前列腺分泌相同的蛋白。

  对人类前列腺的蛋白分析同样检测到了CD117+蛋白。Gao说,如果这一蛋白在人体中也是前列腺干细胞标记的话,它将有助于科学家研究前列腺癌是否起源于干细胞出错。

  美国匹兹堡大学的再生医学专家Stephen Badylak表示,“这是一项非常重要的发现”,它标志着迈向器官再生目标的重要一步。不过,还需要进行更多的研究,以确保再生器官中的细胞“知道”何时停止生长以及形成怎样的形状。

  美国密歇根大学生命科学研究所的Yukiko Yamashita和同事以果蝇作为实验对象,研究发现,细胞分裂部分由中心体(centrosome)控制,它提供了有助引导染色体分散到子细胞中的框架。正常情况下,中心体与临近的信使细胞相垂直,而当中心体出现不正确定位,就会破坏有丝分裂机器,使其朝向干细胞过度增殖和癌症方向进行。

  检查站机制能感觉到中心体的偏离,随后拉响警报,终止细胞分裂,阻止癌症入侵。Yamashita说:“我们的研究显示,为了阻止会导致癌症的异常细胞增殖,干细胞发展出了这种自我检查系统,我们称作‘检查站’。如果一个细胞看起来要以错误的方式分裂,检查站就会感觉到并发出信号:‘别分裂!别分裂!’。”

  但是存在一个平衡问题:如果检查站机制将细胞分裂降低到极低程度,那么就会缺乏新细胞,从而加速组织的衰老。她说:“衰老是过少的分裂,而癌症是过多的分裂,人们长期以来推测一定有程序控制着二者的平衡。我们可能发现了维持会导致癌症的过度增殖和衰老之间精致平衡的机制。”

  如果人类具有相似的检查站机制并且将来能被研究人员利用的话,我们就能调整细胞分裂的速度,来控制肿瘤形成以及组织衰老。不过Yamashita强调,现在尚无类似的哺乳动物研究,谈人类应用还为时过早。

  Yamashita说:“这是一把双刃剑,两面均可伤人。一条路径导致癌症,另一条则会导致衰老,而我们尚未找到能避免衰老且不会罹患癌症的方法。”

  据西班牙《国家报》日前报道,自然界存在两种干细胞:能够发育成各种人体组织的胚胎细胞和存在于每种器官内的成熟细胞。去年,科学家发明了第三种干细胞:诱导式多能干细胞。这种细胞是通过“延迟”普通皮肤细胞的“生物钟”(重设基因程序)获得的,它具备上述两种干细胞在医学应用方面的优点,但其培育过程却十分困难且低效。

  据报道,巴塞罗那再生医学中心的科学家采用新方法用一根头发就可以获得诱导式多能干细胞,将这种细胞培育过程效率提高了100倍,而且这种多能干细胞的增殖能力和发育的多样性与胚胎细胞不相上下。

  另外,这种多能干细胞还具有胚胎细胞欠缺的一大优点:从某个病人的头发培育出的诱导式多能干细胞的基因与之匹配。这样将来科学家有可能培育出能治疗特定疾病的干细胞。

  据报道,目前培育出的诱导式多能干细胞还不能真正用于治疗疾病,还需要通过多次病毒导入等研究,将其基因构型还原到“多能性”。

  干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称之为“万能细胞”,在一定的化学环境下可以培育成不同类型的组织和细胞。直到现在,科学家认为干细胞的最好来源是人类胚胎。胚胎干细胞是一种高度未分化细胞,它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。但是出于社会伦理学方面的原因,最有希望治疗人类疾病的胚胎干细胞在使用问题上历来存在着争议,因为它是从人类早期胚胎上分离出来的。然而此次发现的干细胞新来源——从男性睾丸精原细胞中分离出干细胞,消除了这种伦理道德的顾虑,可以用于培育所需的细胞组织、为糖尿病、帕金森氏综合症和心脏病等许多疾病患者提供新疗法,而且因为这种细胞来自病人自身,所以不具有排斥性。

  来自德国哥廷根再生生物学和医学中心托马斯·斯库泰拉是此项研究负责人,他说:“与胚胎干细胞相比,这种干细胞的优势是没有伦理道德问题的限制,是天然的。”过去十年中,科学家一直寻找人类干细胞最好的来源。去年,科学家发现利用成年皮肤细胞分离干细胞,现在找到第二种干细胞最好的来源——睾丸精原干细胞。

  研究人员从17岁到81岁年龄段中选出22名男性,并利用他们的精原细胞进行研究试验,将这些精原细胞利用化学增长因子重新编排,数周之后,分化成了不同类型的细胞,同胚胎细胞分化结果一样。

  如果进一步的试验验证这些细胞是正常的,就可以利用这种干细胞培育病人所需要的特定组织进行移植。从帕金森氏症病人的睾丸中提取细胞,在实验室中将它们培育成脑细胞。然后,这些细胞被植入患者大脑中取代患病的脑细胞。同样,利用该项技术可以用于培育心脏、胰腺或肝脏细胞。医学研究委员会国家医学研究所干细胞专家罗宾洛弗尔·巴德称:“这是非常重要的,获得病人所需要特定细胞的一种新方法,从而研究遗传性疾病的致病原因并最终可能得到治愈。”

  精原干细胞可以和精原细胞捐赠者的免疫系统完全匹配,最终他们可以在基于细胞疗法中提供移植细胞。但是,目前细胞捐赠者都是男性,所以不能用于女性相关疾病的治疗。发表在《自然》(Nature)杂志上的这项关于干细胞新来源研究成果称,取自男性生殖器官上的精原干细胞同胚胎干细胞一样带给人类众多益处,但是科学家还无法在女性身上找到相等的干细胞来源,所以目前受益这种新成果的只能是男士。但是斯库泰拉博士认为在女性的卵子中同样可以发现如此完美的干细胞来源。下一步,科学家将在老鼠身上进行类似的研究。

  虽然这种新的干细胞来源的发现令科学家十分兴奋,但是该项研究发起人承认还有一些问题有待深入的探讨。干细胞中脱氧核糖核酸缺少正常细胞中必要改变,今后更多的试验将发现这些改变能否影响细胞行为。

  科学家们发现了老鼠乳腺干细胞(MaSC)及其祖细胞群落,而这些发现大大促进了对于干细胞世系分化基因控制的研究。在2008年10月9日出版的《细胞—干细胞》(Cell Stem Cell)上,来自澳大利亚的Bouras等科学家发表文章称,他们发现了Notch信号途径在调控干细胞功能和上皮层级当中所发挥的作用。

  Notch是一种跨膜的受体,它们广泛存在于各种动物细胞中。Notch信号途径对于多种组织和细胞命运非常重要,包括表皮、神经、血液和肌肉等。在本期的封面文章中,研究人员发现,敲除MaSC富集细胞群当中的规范Notch效应子Cbf-1,将导致干细胞活性的增强,并产生异常的结构。以上发现表明,内生的Notch信号对于限制MaSC扩展起到了一定作用。

  同时科学家们还发现,在导管上皮(ductal luminal epithelium)中,Notch被预先激活,这表明Notch信号能特异性针对luminal祖细胞,luminal组细胞的扩展将导致增生肥大以及肿瘤的发生。因此在文章最后,作者认为他们的发现揭示了Notch信号在MaSC和luminal细胞决定方面所起到的作用,并且研究结果还进一步表明不当的Notch激活将促进luminal祖细胞的自我更新和转化。

  在我们的整个生命过程当中,干细胞都通过自我更新的分裂过程一直维持存在。干细胞的这种自我更新、维持的能力会随着年龄的增长而不断减弱,造成这一现象的原因部分在于肿瘤抑制子p16Ink4a的表达增强。在2008年10月17日出版的《细胞》(Cell)上,来自美国密歇根大学干细胞生物中心的科学家Nishino等人以封面文章的形式发表了他们在p16Ink4a的表达方面的最新研究结果。

  文章中作者表示,他们发现在胚胎神经干细胞中,一种转录调节子Hmga2得到高度的表达,然而随着个体年龄的增长,这种表达将会逐渐减弱。在研究中科学家还发现,造成Hmga2表达减弱的部分原因在于小分子RNA let-7b表达的增加,科学家已经知道let-7b的作用目标正是Hmga2。缺乏Hmga2的小鼠在胚胎以及年幼时期中枢和周围神经系统都表现出干细胞数量的减少,以及自我更新的减弱,然而这种现象不会发生于年长的成年小鼠。

  此外科学家还发现,在缺乏Hmga2的胚胎以及幼年小鼠干细胞中,p16Ink4a和p19Arf的表达都会有所增加,而去除p16Ink4a和/或p19Arf能部分恢复干细胞自我更新的能力。let-7b的过度表达能减少Hmga2表达,同时促进p16Ink4a和p19Arf的表达。

  因此作者认为,Hmga2能通过降低p16Ink4a和p19Arf的表达来实现促进胚胎、幼年小鼠干细胞自我更新的目的。而衰老过程中let-7和Hmga2的改变是导致神经干细胞功能衰退的原因。

  干细胞在2007年无疑是万众瞩目的“巨星”——科学界的两大权威期刊 《自然》和《科学》分别将这项研究列为2007年十大重要发现之一,时代杂志甚至将这项实验结果列为2007年重大发现之首。世界上许多重要实验室都参与到了这项研究中,近期在《Science》和《Nature》杂志上公布了两项重要的干细胞研究成果。

  在第一篇文章中,来自麻省总医院癌症中心与再生医学研究中心,哈佛干细胞研究院等处的研究人员突破了原有诱导式多能性干细胞(iPS)制备过程中的一个“致命弱点”——使用逆转录病毒载体会引发致癌基因的活性,获得了无毒害副作用的iPS细胞。

  之前研究所利用的是逆转录病毒载体,早期的研究人员并不知道转录因子在体细胞基因组中被诱导需要多长的时间,因此利用逆转录病毒进行稳定表达,进行最佳的多能性重新编程。但是这种载体需要整合到基因组上,因此激活了致癌基因,在这项研究中,Hochedlinger等人首次利用了腺病毒,这种病毒载体则不会进行整合,瞬时表达Oct4, Sox2, Klf4和c-Myc这四种因子,因此不会引起肿瘤生长。

  哈佛干细胞研究所执行主任Brock Reeve表示这是一项里程碑式的发现,“但这并不是终结,也不意味着这一领域研究的中止,还需要继续寻找化合物来替代所有的病毒载体。”

  而且腺病毒载体也有可能整合到基因组上去,虽然这种情况发生的很少,然而为了获得完全可以用于临床的iPS细胞,还是需要更好的方法。

  第二篇文章则是由以色列特拉维夫大学和加利福尼亚Scripps研究所完成,他们发现了新的识别人类组织多能性干细胞的分类系统,并将这一研究成果公布在《Nature》上(中科院上海硅酸盐研究所 杨文编译 王小理校译)。

  多能性干细胞能够分化为人体发育过程中各种细胞类型,在退行性疾病药物开发及治疗中有很大潜力。一直以来,科学人员对于将皮肤细胞或其他身体细胞转化为干细胞,以生成新的大脑神经细胞很有兴趣。特拉维夫大学研究人员认为利用自身的干细胞既是伦理可以接受的,而且想特定情形下相对于胚胎干细胞能更好生成新组织。

  特拉维夫大学研究人员编写新的生物信息学算法,分析数据,将各分割的内容相互联系起来,有效地描述了不同的干细胞类型及特征。在此之前,如何区分干细胞类型一直是困扰科学家的问题。研究人员Ulitzky解释称,干细胞之间有细微但又显著的差异,了解这种属性对开展研究有很大作用。Ulitzky实验室根据干细胞不同机制开发了干细胞分类的新方法。

  随着干细胞领域的快速发展——包括在各种细胞中(如人类皮肤细胞)诱导多功能化的方法——如何定义多功能越来越重要。尤其对于人类细胞系来说,因为无论伦理还是科学因素是不能和其他物种同等对待的。

  Scripps研究所Mueller博士表示,目前还没有伦理上可以接受的证明人类细胞的多功能性试验,尽管有些干细胞被认为是多功能的,但实际上没有进行实践试验。用150 人的干细胞当作样本,研究者建立了全基因表达谱数据库,发现所有的多能性干细胞系都具有明显的相似性,但其他细胞类型就有所不同。分析表明,一种蛋白—蛋白网络与细胞多能性相关,指出这可能是使细胞分化为多能细胞类型的一个关键因素。此外,研究者计划继续研究此蛋白网络的功能,并开展人类基因治疗。

  干细胞研究代表着医学研究的巨大进步。为避开伦理和法则的科学争议,部分科研人员已转向来自于个体本身的成人干细胞研究。成人干细胞现在可以来自各种组织——皮肤、骨骼甚至智齿。以色列特拉维夫大学和加利福尼亚Scripps研究所集中于此项研究,近来他们报道了一项新突破——关于识别人类组织多能性干细胞的分类系统,发表在《自然》(Nature)上。

  多能性干细胞能够分化为人体发育过程中各种细胞类型,在退行性疾病药物开发及治疗中有很大潜力。一直以来,科学人员对于将皮肤细胞或其他身体细胞转化为干细胞,以生成新的大脑神经细胞很有兴趣。特拉维夫大学研究人员认为利用自身的干细胞既是伦理可以接受的,而且想特定情形下相对于胚胎干细胞能更好生成新组织。

  特拉维夫大学研究人员编写新的生物信息学算法,分析数据,将各分割的内容相互联系起来,有效地描述了不同的干细胞类型及特征。在此之前,如何区分干细胞类型一直是困扰科学家的问题。研究人员Ulitzky解释称,干细胞之间有细微但又显著的差异,了解这种属性对开展研究有很大作用。Ulitzky实验室根据干细胞不同机制开发了干细胞分类的新方法。

  随着干细胞领域的快速发展——包括在各种细胞中(如人类皮肤细胞)诱导多功能化的方法——如何定义多功能越来越重要。尤其对于人类细胞系来说,因为无论伦理还是科学因素是不能和其他物种同等对待的。

  Scripps研究所Mueller博士表示,目前还没有伦理上可以接受的证明人类细胞的多功能性试验,尽管有些干细胞被认为是多功能的,但实际上没有进行实践试验。用150 人的干细胞当作样本,研究者建立了全基因表达谱数据库,发现所有的多能性干细胞系都具有明显的相似性,但其他细胞类型就有所不同。分析表明,一种蛋白—蛋白网络与细胞多能性相关,指出这可能是使细胞分化为多能细胞类型的一个关键因素。此外,研究者计划继续研究此蛋白网络的功能,并开展人类基因治疗。

  下丘脑位于大脑腹面,控制内脏活动和内分泌活动等,与睡眠、进食和排便等密切相关。把胚胎干细胞分化成下丘脑神经细胞,意味着在试管中大量培养下丘脑神经细胞成为可能,这将有助于人们寻找治疗进食障碍以及下丘脑受损引起的尿崩症等疾病的药物。

  日本理化研究所此前已开发出一种无血清浮游培养法,可以把实验鼠以及人类胚胎干细胞在试管内分化成大脑神经细胞。这种培养法中含胰岛素,而胰岛素强烈干扰干细胞分化成下丘脑祖细胞,因此在新实验中研究人员去除了胰岛素。

  使用实验鼠胚胎干细胞进行的研究发现,7天后所分化成的细胞中有六七成含下丘脑祖细胞特有的标记基因,研究人员有选择性地使这些祖细胞进一步分化,结果一部分分化成下丘脑背侧部的神经内分泌细胞,还有一部分分化成下丘脑腹侧部的控制进食的神经细胞。以人类胚胎干细胞为对象进行的诱导分化实验也同样获得成功。

  发表在《公共科学图书馆·生物学》(PLoS Biology)杂志7月号上的这项研究成果,是由美国麻省理工学院皮考尔研究所的康斯坦丁诺斯·麦勒提斯和瑞典卡罗林斯卡研究所的同事合作完成的。该成果将可能导致开发出新药,使世界各地每年3万名因脊髓受伤而造成行动不便的患者因此得以部分康复。

  研究人员指出,在一个正在发育的胚胎中,干细胞分化为人体的各种特殊组织。在成年人身上,干细胞扮演着修复系统的作用,不仅能补充特殊细胞,还能维持再生器官(如血液、皮肤或肠组织)的正常运转。但成人脊髓中的少数干细胞增殖缓慢或很少增殖,从而不能促使自身再生。幸运的是,最近的实验表明,在实验室培养后返回受伤处的相同细胞,可以恢复瘫痪的啮齿动物和灵长类动物的部分功能。

  研究人员发现,成人脊髓中的神经干细胞受限于一层呈立方形或柱形、覆有纤毛的细胞——室管膜细胞。这些细胞能形成衬于内脑脑室和连接脊髓中心柱的薄膜。

  在对这种细胞的数量进行基因标记并跟踪其行为之后,研究人员发现,室管膜细胞拥有根据损伤转变成数个不同细胞类型的能力。脊髓受损后,室管膜细胞会增殖并迁移至受损区域,同时产生大量形成瘢痕的细胞,外加少量少突胶质细胞。该少突胶质细胞可恢复神经细胞长而纤细、能传达电脉冲的突出物(称为轴突)上的髓鞘质或外层。髓鞘质就像是电线外面的塑料绝缘层,没有髓鞘质,神经细胞就不能正常运作。

  研究人员表示,中央神经系统受损后,相关的功能恢复通常是非常有限的,部分原因在于已脱离的轴突不能再生和重新连接至周围神经系统的目标细胞,而周围神经系统一直延伸至人体的四肢。如果科学家能够在脊髓受损后,通过基因操纵室管膜细胞以产生更多的髓鞘组织和更少的疤痕组织,就有可能避免或扭转此类损伤所产生的许多破坏性影响。

  该研究揭示了已在啮齿动物和灵长类动物身上取得的诱人成果背后的分子机制,并向前又迈进了一步:通过首次确定这些细胞群被发现的位置,为对其实施药物操控、提高其修复受损神经细胞的先天能力铺平了道路。

  Darwin Prockop及其同事如今发现注射干细胞可以通过触发现有细胞——小胶质细胞(神经细胞)和巨噬细胞(免疫细胞)——产生保护神经元和减轻炎症的生化物质从而产生康复作用。这组科学家证明了注射干细胞可以减少小鼠死亡或损伤的神经元数量。他们还调查了小鼠大脑血流暂时中断的时候脑基因的表达如何改变。这组作者发现在血流终止之后,586个基因的表达水平更高。这组作者说,但是当干细胞注射进大脑后,不到10%的基因表达上调,这提示这些基因很可能参与了炎症和免疫应答。相关论文发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。

  显微镜底下的细微物体,就是从心脏中纯化出来的干细胞,台大和荣总医院的科研团队研究发现,和骨髓、脐带血一样,人体的心脏也存在干细胞。未来心肌梗塞、心肌坏死的患者可望通过注射干细胞来修补受损的心肌。

  荣总教研部副教授李光申:「如果能够取得心肌干细胞,将来我们可以把这些细胞在体外大量放大培养,再对有需要的病患做细胞移植就可以,从捐赠者取得组织的干细胞,它依然有排斥的问题,不过相对来讲移植的量比较少,引起的排斥性比较小。」

  医生表示,如果未来心肌干细胞可以靠注射,修复受损心肌,就能大大解决现在心脏捐赠来源不足的问题,还可以着手开发维护心肌功能的新药物。虽然这项新发现,还需要更多的动物实验来左证,但的确给心脏病患者带来了新的希望。

  神经嵴是脊椎动物胚胎发育中的一种过渡性结构,是在神经管建成时位于神经管和表皮之间的一条纵向的细胞带。

  据日本《每日新闻》日前报道,庆应大学教授冈野荣之等研究人员使用一种转基因实验鼠进行实验。这种实验鼠体内分化自神经嵴的细胞会发出荧光。他们从骨髓、皮肤和脊髓延伸出来的神经的一部分——背根神经节3个不同的部位提取源自神经嵴的细胞。从这些细胞中,研究人员挑选出处于未分化状态的干细胞,并确认了这些干细胞具备增殖能力和实际分化成神经和肌肉细胞的多功能性。

  对比神经嵴源性干细胞存在的比例和性质,研究人员发现,提取自背根神经节的每1000个细胞中就有1个神经嵴源性干细胞,而提取自骨髓的细胞每1000万个细胞中才有1个神经嵴源性干细胞,干细胞的分化能力也因提取部位的不同而表现出差异。

  人体内同样存在神经嵴源性干细胞。冈野荣之表示,背根神经节的位置靠近脊髓,将来有望提取脊髓损伤患者本人的神经嵴源性干细胞用于治疗。

  据研究报道,利用基因重组技术,实现不同种类成体细胞间直接转化,代表再生医学的重大进步。

  他们通过注射冷冻的普通腺病毒,把三种基因送入体内缺乏胰岛β细胞的病鼠胰腺内,结果胰腺内大约20%的外分泌细胞转化成胰岛β细胞。

  胰岛β细胞增加,分泌的胰岛素相应增多,病鼠体内过高的血糖水平降低,糖尿病病情减轻。

  实验证明,腺病毒携带的Ngn3、Pdx1和Mafa三种基因具备将普通细胞转化成胰岛β细胞的功能。胰岛β细胞数量稀少,一旦遭破坏,就会引发I型糖尿病。外分泌细胞较常见,在胰腺中大约占95%。

  研究小组负责人道格拉斯·梅尔顿说:“这些(新转化的)胰岛β细胞状态稳定,分泌胰岛。dLsct.com