盤點(diǎn)：近期值得一讀的干細(xì)胞重磅級(jí)研究

　　【1】Science子刊：利用CRISPR/Cas9修復(fù)源自罕見免疫缺陷病患者的造血干細(xì)胞基因缺陷

　　doi：10.1126/scitranslmed.aah3480

　　在一項(xiàng)新的研究中，來自美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（NIH）所屬的國(guó)家過敏癥和傳染病研究所（NIAID）、MaxCyte公司和Leidos生物醫(yī)學(xué)研究公司的研究人員開發(fā)出一種新的方法來修復(fù)源自X連鎖慢性肉芽腫病（X-linked chronic granulomatous disease， X-CGD）患者體內(nèi)的造血干細(xì)胞中的一種缺陷的基因。當(dāng)移植到小鼠體內(nèi)后，這些經(jīng)過修復(fù)的造血干細(xì)胞產(chǎn)生功能正常的白細(xì)胞，這提示著這一策略可能潛在地被用來治療X-CGD患者。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年1月11日那期Science Translational Medicine期刊上，論文標(biāo)題為“CRISPR-Cas9 gene repair of hematopoietic stem cells from patients with X-linked chronic granulomatous disease”。

　　X-CGD是一種罕見的遺傳性免疫缺陷疾病。它是由基因CYBB發(fā)生突變導(dǎo)致的。基因CYBB為產(chǎn)生蛋白NOX2提供遺傳指令。蛋白NOX2上存在的缺陷會(huì)破壞白細(xì)胞抵抗感染的能力，從而讓X-CGD患者非常容易遭受威脅生命的感染。在這項(xiàng)新的研究中，研究人員著重關(guān)注一種CYBB基因突變：CYBB的單堿基變化導(dǎo)致沒有活性的NOX2產(chǎn)生。

　　【2】Nat Bio Eng：突破！科學(xué)家利用干細(xì)胞成功再生出心臟外層結(jié)構(gòu)

　　新聞閱讀：Researchers use stem cells to regenerate the external layer of a human heart

　　近日，刊登在國(guó)際雜志Nature Biomedical Engineering上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來自美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員通過研究利用干細(xì)胞成功再生出了人類心臟的心外膜細(xì)胞；研究者表示，早在2012年，我們就發(fā)現(xiàn)如果能夠利用化學(xué)物質(zhì)處理人類干細(xì)胞，使其連續(xù)激活干細(xì)胞并且抑制Wnt信號(hào)通路，就會(huì)促進(jìn)干細(xì)胞轉(zhuǎn)變成為心肌細(xì)胞，心肌作為心臟三層結(jié)構(gòu)中的中間一層結(jié)構(gòu)，其非常厚實(shí)，能夠通過收縮向機(jī)體各部供血。

　　Wnt信號(hào)通路是由蛋白質(zhì)組成的一種特殊的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，其能夠利用細(xì)胞表面受體將信號(hào)傳入細(xì)胞內(nèi)部。Xiaojun Lance Lian教授表示，我們需要為心臟祖細(xì)胞（cardiac progenitor cells）提供額外的信息使其轉(zhuǎn)化成為心外膜細(xì)胞，但在這項(xiàng)研究之前，我們并不清楚這種特殊的信息是什么，如今通過研究發(fā)現(xiàn)，如果能夠再次激活細(xì)胞中的Wnt信號(hào)通路，我們就能夠重新驅(qū)動(dòng)心臟祖細(xì)胞轉(zhuǎn)變成為心外膜細(xì)胞，而不是心肌細(xì)胞。

　　【3】Nature：重磅！**利用多能性干細(xì)胞培育出人胃底組織

　　doi：10.1038/nature21021

　　在一項(xiàng)新的研究中，美國(guó)辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心多能性干細(xì)胞部門主任Jim Wells博士及其團(tuán)隊(duì)在培養(yǎng)皿中利用多能性干細(xì)胞培育出產(chǎn)生胃酸和消化酶的人胃底（stomach fundus）組織。相關(guān)研究結(jié)果于2017年1月4日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Wnt/β-catenin promotes gastric fundus specification in mice and humans”。這項(xiàng)研究是在Wells團(tuán)隊(duì)培育出胃部的激素產(chǎn)生區(qū)域（即胃竇）兩年后開展的。

　　這一發(fā)現(xiàn)意味著科學(xué)家們?nèi)缃衲軌蚺囵B(yǎng)出人胃部的部分區(qū)域，從而以前所未有的方式研究疾病，為開發(fā)新的療法構(gòu)建模型，以及理解人胃部發(fā)育和健康。

　　Wells說，“鑒于我們能夠培育人胃竇和胃底微器官，研究這些人胃組織如何在生理學(xué)上相互作用，對(duì)感染和損傷作出不同的應(yīng)對(duì)，和對(duì)藥物治療作出反應(yīng)。胃部疾病影響美國(guó)上百萬(wàn)人，而且胃癌是全世界第三大癌癥相關(guān)死亡的病因。”

　　【4】Adv Healthc Mater：開發(fā)出磁控干細(xì)胞用于腫瘤藥物靶向輸送

　　DOI： 10.1002/adhm.201600843

　　來自托木斯克理工大學(xué)（TPU）的科學(xué)家開發(fā)出了一種控制間充質(zhì)干細(xì)胞（MSCs）的新技術(shù)，可以更有效治療腫瘤。為了攻擊腫瘤細(xì)胞，科學(xué)家們嘗試采用磁場(chǎng)控制病人的自體細(xì)胞，因?yàn)樽泽w細(xì)胞不會(huì)被機(jī)體免疫系統(tǒng)排斥，因此可以直接將藥物帶到腫瘤中心。這項(xiàng)新技術(shù)由TPU、巴普甫夫醫(yī)科大學(xué)及倫敦大學(xué)女王學(xué)院的研究人員一起完成。

　　他們將約10微米的MSCs與包含藥物的磁性微米顆粒結(jié)合在一起，采用外加磁場(chǎng)驅(qū)使細(xì)胞向腫瘤組織移動(dòng)，到達(dá)腫瘤組織后這些微米顆粒會(huì)將包載的藥物釋放出來，因此藥物被精準(zhǔn)輸送到腫瘤組織，不會(huì)對(duì)正常組織造成傷害。

　　“MSCs本身就具有腫瘤趨向性，它們還可以在體內(nèi)外分化成為骨、脂肪、肌肉或結(jié)締組織。因此MSCs在替代療法、基因或細(xì)胞工程領(lǐng)域很具有吸引力。”共同作者之一Alexander Timin說道，他是TPU的一名研究員。

　　【5】Nat Commun：突破！科學(xué)家成功開發(fā)出新版本干細(xì)胞 或具有強(qiáng)大的治療潛力

　　doi：10.1038/NCOMMS13724

　　最近，一項(xiàng)發(fā)表在國(guó)際雜志Nature Communications上的研究報(bào)告中，來自北卡羅來納州立大學(xué)、中國(guó)鄭州大學(xué)**附屬醫(yī)院等機(jī)構(gòu)的研究人員通過研究開發(fā)出了一種合成版本的新型心臟干細(xì)胞（Cardiac stem cell， CSC），相比天然干細(xì)胞而言，這些合成細(xì)胞能夠提供一定的治療潛力，同時(shí)還能夠降低干細(xì)胞療法相關(guān)的疾病風(fēng)險(xiǎn)，此外研究者開發(fā)的這種新型干細(xì)胞還具有一定的穩(wěn)定性，該技術(shù)有望幫助開發(fā)其它類型的干細(xì)胞。

　　干細(xì)胞療法能夠通過促進(jìn)機(jī)體內(nèi)源性修復(fù)來發(fā)揮作用，也就是說，其能夠通過分泌一些旁分泌因子（paracrine factors）來幫助損傷的組織進(jìn)行修復(fù)，這些旁分泌因子包括蛋白質(zhì)和遺傳物質(zhì)，當(dāng)干細(xì)胞療法能夠?qū)膊∵M(jìn)行有效治療時(shí)，往往也會(huì)誘發(fā)機(jī)體腫瘤的生長(zhǎng)和免疫排斥反應(yīng)的產(chǎn)生，此外這些干細(xì)胞自身都非常脆弱，在其被使用之前需要進(jìn)行包括儲(chǔ)存等一系列重要的過程。

　　【6】Nature子刊：重磅！科學(xué)家研發(fā)出人工合成干細(xì)胞治療心臟病

　　DOI：10.1038/NCOMMS13724

　　多項(xiàng)研究表明，干細(xì)胞治療主要通過旁分泌機(jī)制（釋放蛋白質(zhì)和核酸等）修復(fù)損傷組織。雖然干細(xì)胞治療的有效性已得到廣泛證實(shí)，但是其療法仍具有一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，例如誘導(dǎo)宿主腫瘤形成和免疫排斥反應(yīng)。另外，干細(xì)胞自身具有易碎性、難保存性、和操作的復(fù)雜性等缺點(diǎn)。

　　任職于北卡羅來納州立大學(xué)和北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的本文通訊作者程柯Ke Cheng教授，一直致力于心臟干細(xì)胞的研究。這次，Cheng教授位于北卡的實(shí)驗(yàn)室和鄭州大學(xué)**附屬醫(yī)院的張金盈教授合作，研發(fā)出具備心臟干細(xì)胞分泌因子和細(xì)胞膜的人工合成干細(xì)胞，并命名為細(xì)胞模擬微粒（Cell-mimicking microparticle， CMMP）。

　　Cheng說，“我們的設(shè)計(jì)思路是從天然心臟干細(xì)胞中提取分泌因子，再和生物可降解微粒融合形成顆粒，最后包被心臟干細(xì)胞的細(xì)胞膜。我們稱這種能模擬細(xì)胞治療功能的微球?yàn)榧?xì)胞模擬微粒CMMP。”

　　【7】Cell Rep：干細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)元的新方法

　　DOI： 10.1016/j.celrep.2016.07.035

　　由于很難獲得功能完整的人神經(jīng)元，在實(shí)驗(yàn)室研究神經(jīng)紊亂面臨著巨大挑戰(zhàn)。而最近一項(xiàng)由杜克-新加坡國(guó)立大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)的新技術(shù)可以在實(shí)驗(yàn)室快速高效地培養(yǎng)出與神經(jīng)紊亂相關(guān)的神經(jīng)元，這或許為神經(jīng)紊亂疾病的研究帶來了希望。

　　根據(jù)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)種類，神經(jīng)元可以分為激活性神經(jīng)元和抑制性神經(jīng)元，如分泌谷氨酸鹽的神經(jīng)元是激活性神經(jīng)元，分泌γ-氨基丁酸（GABA）的神經(jīng)元?jiǎng)t是抑制性神經(jīng)元。抑制性神經(jīng)元是癲癇等疾病的罪魁禍?zhǔn)祝悄壳把芯咳藛T對(duì)這種神經(jīng)元知之甚少。新加坡A*STAR基因組研究所的博士后Alfted Sun說道：“主要原因就是目前缺乏在體外快速高效地產(chǎn)生這些神經(jīng)元的方法。”事實(shí)上，現(xiàn)有將干細(xì)胞培育成GABA分泌神經(jīng)元的方法周期很長(zhǎng)，需要超過6個(gè)月才能完成，這嚴(yán)重限制了相關(guān)研究的進(jìn)展。

　　（來源：生物谷）