来自哈罗德-西蒙斯综合癌症中心的研究人员最近发现BRCA1基因对于造血干细胞存活有非常重要的作用，这可以帮助解释为何携带BRCA1基因突变的病人很少出现白血病风险增加的情况，携带突变的干细胞在有机会转化成血液癌症之前就已经死亡。
"类似BRCA1这样的基因发生遗传突变为何只会在乳腺和卵巢这样的特定组织中引起癌症而不会在所有组织中发挥促癌作用是癌症研究中的一个重要谜题。我们的数据表明一种'死亡或转化'的假设或许可以解释这种组织特异性。"TheodoraRoss教授这样说道。
该研究的另外一些数据表明这些携带突变的病人可能更加难以应对化疗引起的副作用。
"携带某些BRCA1基因突变的病人在化疗过程中发生严重并发症的风险更高。如果我们能够在接下来的研究中证实这些临床发现，那么未来可能需要给予病人具有预防作用的抗生素或生长因子来降低化疗副作用风险。"Dr. Ross这样表示。相关研究结果发表在国际学术期刊Cell Reports上。
2.Cell：首次构建出人-猪嵌合胚胎
doi:10.1016/j.cell.2016.12.036
科学家们可能通过在其他的动物体内培养备用的人类器官而有朝一日解决器官短缺的问题。在一项新的研究中，来自美国和西班牙的研究人员在实现这个目标上迈出了第一大步：他们报道首次培养出人-猪嵌合胚胎。
Izpisua Belmonte团队通过构建大鼠-小鼠嵌合体而开始开展研究。这一成就首次在2010年就已实现，当时日本科学家成功地培育出携带利用大鼠多能性干细胞生长出的胰腺的小鼠。就当前的这项研究而言，该团队将这项实验更推进一步：利用CRISPR-Cas9技术不仅能够剔除小鼠体内胰腺形成所需的基因，而且也能够剔除心脏和眼部等其他器官形成所需的基因。他们随后注入大鼠干细胞，这些干细胞最终长出这些缺失的器官。论文第一作者、沙克生物研究所研究员Jun Wu解释道，“我们需要破坏一种特定器官中的主调节基因。但是只要一些供者细胞具有这种基因的功能性拷贝，指导这些细胞生长的环境仍然在那里存在。”
Izpisua Belmonte团队尝试过制造大鼠-猪嵌合体，但是这没有取得成功---这两种物种存在太大的差异。他们随后转移到将人干细胞与奶牛胚胎和猪胚胎组合在一起。尽管他们构建人-奶牛嵌合胚胎的努力取得成功，但是他们还是决定利用猪开展后续的实验，这是因为相比于奶牛，猪更易于使用，而且更加便宜。
在将所形成的胚胎移植回猪体内，让它们生长三到四周的时间，研究人员发现中间干细胞（intermediatestem cell）导致更好的整合。这些中间干细胞要比初始干细胞（naive stem cell）在发育途径中走得稍微更远一些。
但是即便是利用这些中间干细胞，最终整合到猪胚胎中的人细胞数量并不是非常高，而且很多嵌合胚胎并未充分发育。根据研究人员的说法，有几种原因来解释为何人-猪嵌合体实验并不像小鼠-大鼠嵌合体实验那样表现那么好。举个例子来说，相比于猪和人类，小鼠与大鼠的亲缘关系更加密切，而且这些啮齿类动物具有更加类似的妊娠期（小鼠和大鼠的妊娠期仅差几天的时间，而猪和人类的妊娠期相差5个月以上的时间。）
3.Oncotarget：FDA批准药物或可靶向癌症干细胞抑制复发和转移
doi:10.18632/oncotarget.14196
化疗药物能够杀死大多数癌细胞，但是癌症干细胞常常可以生存下来并促进新肿瘤的形成。在一项发表在国际学术期刊Oncotarget上的新研究中，索尔福德大学的研究人员发现干细胞的特性和行为对肿瘤转移非常重要，他们认为端粒酶是癌症干细胞重新激活的关键。
研究人员在肺癌，乳腺癌和卵巢癌细胞中根据端粒酶水平判断哪些细胞容易发生转移。为了达到该目的他们利用GFP追踪端粒酶活性，荧光强度高（端粒酶表达水平高）的细胞比其他细胞更加活跃，迁移和增殖能力也大大增强。
作为该研究的一部分，研究人员发现得到FDA批准的药物，比如多西环素和palbociclib，能够有效阻止癌症干细胞的增殖。Palbociclib能够阻断细胞周期依赖性激酶（CDK）的活性并抑制癌细胞的分裂，但是直到现在还没有研究证明这类药物能够阻止癌症干细胞的扩增。
4.史上首次：日本确认ips视细胞能让眼睛恢复感光
据日媒报道，日本理化学研究所多细胞系统形成研究中心（位于神户市）的研究小组在本月10日的美国科学杂志网络版上发表一项研究成果，确认iPS视细胞能让眼睛恢复感光。据报道，结果显示，研究者让诱导多能干细胞（iPS细胞）变为视网膜的视细胞，并移植到因晚期“视网膜色素变性症”失明的老鼠眼中，结果老鼠变得眼睛能够感光了。这是首次确认使用ips细胞能够恢复感光功能。
研究小组在实验中的做法是：在老鼠所在的房间有光亮5秒后就给予电击，让老鼠学会在感觉到光亮时，为了免遭电击而逃入相邻的房间。结果，因晚期“视网膜色素变性症”失明9只老鼠没有逃跑。
另一方面，研究小组把用ips细胞制作的视网膜前期组织移植到老鼠双眼中，令其变成视细胞。这样的10只老鼠中，有4只变得在房间有光亮后会逃走，恢复了感光功能。
报道还称，在该实验中，移植的部分不足全视野的5%。如果扩大移植范围，恢复率有可能增大。
5.Science：突破性成果！科学家重编程胚胎干细胞成功扩展其潜在的细胞命运
doi:10.1126/science.aag1927
近日，一项刊登在国际杂志Science上的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的研究人员通过联合研究开发出了一种新方法，该方法能够对小鼠胚胎干细胞进行重编程使其能够表现出颇似受精卵一样的发育特性。研究者指出，这些全能样的干细胞不仅能够产生发育胚胎中所有的细胞类型，还能够产生一些特殊类型的细胞，这些细胞能够促进胚胎和母体之间的营养交换。
MicroRNAs是一类小型的非编码RNA分子，其能够调节基因表达；研究人员发现，名为miR-34a的MicroRNAs分子似乎能够作为一种“制动器”来抑制胚胎干细胞和诱导多能干细胞产生胚外组织，当MicroRNA被遗传性地移除后，上述两种细胞都能够扩展它们的发育决策来产生胚胎细胞类型、胎盘以及卵黄囊。研究人员发现，大约20%缺失MicroRNA的胚胎干细胞能够表现出扩展性的潜在命运，此外，这种效应或许能够在细胞培养液中维持一个月。
让研究者们非常惊奇的是，仅仅操控单一的MicroRNA就能够扩展胚胎干细胞的细胞命运决策，研究者不仅鉴别出了一种能够调节全能性干细胞的新型机制，还揭示了非编码RNAs在干细胞命运中的重要性。此外，这项研究中，研究人员还发现了miR-34a分子和小鼠机体中一类逆转录转座子之间的关联，逆转录转座子被认为是“垃圾DNA”，很多年来生物学家们推测这类转座子在机体正常发育期间似乎并没有用处，但本文研究中研究者发现逆转录转座子似乎和早期胚胎的决策制定之间也存在着密切的关联。
6.Science子刊：利用CRISPR/Cas9修复源自罕见免疫缺陷病患者的造血干细胞基因缺陷
doi:10.1126/scitranslmed.aah3480
在一项新的研究中，来自美国国家卫生研究院（NIH）所属的国家过敏症和传染病研究所（NIAID）、MaxCyte公司和Leidos生物医学研究公司的研究人员开发出一种新的方法来修复源自X连锁慢性肉芽肿病（X-linked chronic granulomatous disease, X-CGD）患者体内的造血干细胞中的一种缺陷的基因。当移植到小鼠体内后，这些经过修复的造血干细胞产生功能正常的白细胞，这提示着这一策略可能潜在地被用来治疗X-CGD患者。相关研究结果发表在2017年1月11日那期Science Translational Medicine期刊上，论文标题为“CRISPR-Cas9 gene repair of hematopoietic stem cells frompatients with X-linked chronic granulomatous disease”。
X-CGD是一种罕见的遗传性免疫缺陷疾病。它是由基因CYBB发生突变导致的。基因CYBB为产生蛋白NOX2提供遗传指令。蛋白NOX2上存在的缺陷会破坏白细胞抵抗感染的能力，从而让X-CGD患者非常容易遭受威胁生命的感染。在这项新的研究中，研究人员着重关注一种CYBB基因突变：CYBB的单碱基变化导致没有活性的NOX2产生。
研究人员利用基因编辑工具CRISPR-Cas9特异性地靶向修复从两名X-CGD患者体内分离出的造血干细胞中的这种基因突变。他们的靶向基因修复方法将这种缺陷性的CYBB基因序列恢复为出现在健康人体内的序列，让这种得到校正的基因与正常的基因不能区分开来。他们并没有检测到因采用这种CRISPR-Cas9基因编辑技术而产生的任何不想要的影响。
这些源自X-CGD患者体内的得到修复的造血干细胞当移植到免疫缺陷小鼠体内后，继续表现正常，在长达5个月内分化为能够产生功能性NOX2蛋白的白细胞。研究人员注意到尽管还需开展更多的研究，但是这项研究为这种基因编辑策略能够修复造血干细胞中发生的较小的致病性基因突变提供概念验证。
7.Nat Biomed Eng：突破！科学家利用干细胞成功再生出心脏外层结构
doi:10.1038/s41551-016-0003
近日，刊登在国际杂志NatureBiomedical Engineering上的一项研究报告中，来自美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员通过研究利用干细胞成功再生出了人类心脏的心外膜细胞；研究者表示，早在2012年，我们就发现如果能够利用化学物质处理人类干细胞，使其连续激活干细胞并且抑制Wnt信号通路，就会促进干细胞转变成为心肌细胞，心肌作为心脏三层结构中的中间一层结构，其非常厚实，能够通过收缩向机体各部供血。
Wnt信号通路是由蛋白质组成的一种特殊的信号转导途径，其能够利用细胞表面受体将信号传入细胞内部。Xiaojun LanceLian教授表示，我们需要为心脏祖细胞（cardiac progenitor cells）提供额外的信息使其转化成为心外膜细胞，但在这项研究之前，我们并不清楚这种特殊的信息是什么，如今通过研究发现，如果能够再次激活细胞中的Wnt信号通路，我们就能够重新驱动心脏祖细胞转变成为心外膜细胞，而不是心肌细胞。
这项研究或许能够帮助研究人员对机体整个心脏壁进行再生，通过形态学的评估和功能性的分析，研究者发现，制造出的心外膜细胞同人类机体中和实验室生长的心外膜细胞非常相似。那么最为关键的一点就是如何将心脏祖细胞转变成为心脏的心内膜细胞（心脏内层细胞），目前研究人员正在努力对该问题进行攻克。
8.Science子刊：糖尿病患者骨折后愈合能力差？科学家找到重要原因和治疗方法
doi:10.1126/scitranslmed.aag2809
根据斯坦福大学医学院的一项最新研究，一种刺激骨干细胞活性的蛋白能够让发生骨折的糖尿病小鼠恢复得更好。研究人员在糖尿病小鼠模型和糖尿病患者的骨组织样本中观察到骨干细胞活性的下降，而这种蛋白能够抵消干细胞活性的下降。他们希望这一发现能够促进开发新方法帮助糖尿病患者从骨折中更好的恢复。相关研究结果发表在国际学术期刊Science TranslationalMedicine上。
在之前的一项研究中，研究人员曾经在小鼠的骨组织中发现一群骨干细胞，这些成体干细胞可以形成骨骼系统的所有成分。去除这些成体干细胞，小鼠骨折后愈合的能力会受到严重损伤。
在这项研究中，研究人员使用了一种2型糖尿病小鼠模型，小鼠在大约4周龄开始出现糖尿病症状，但是在糖尿病发生之前，小鼠骨折愈合的效率与野生型小鼠基本没有差别。与之相比，在糖尿病发生之后小鼠的骨密度明显低于对照组，发生骨损伤后愈合能力明显变差，研究人员在骨折七天后对比了骨干细胞的数量，发现糖尿病小鼠的骨干细胞数量明显少于对照小鼠。
研究人员通过一系列实验排除了导致干细胞数量下降的系统原因也证实骨干细胞本身具有正常功能。随后他们对干细胞所处微环境进行了分析，发现糖尿病小鼠体内一类叫做hedgehog的信号蛋白水平明显更低，这个家族的蛋白在许多生物学过程中发挥重要作用，包括胚胎发育和组织再生。
最后研究人员又在糖尿病患者和非糖尿病患者的骨组织样本中检测了hedgehog信号途径中一些重要蛋白的表达，发现人类组织的分析结果完全符合他们在小鼠模型中观察到的现象。
9.Science子刊：单细胞研究促生肌腱干细胞生物学新见解
doi:10.1126/sciadv.1600874
近日，Science旗下子刊《Science Advances》在线发表了浙江大学李达三•叶耀珍干细胞与再生医学研究中心欧阳宏伟教授课题组题为“Single-cellanalysis reveals a nestin+ tendon stem/progenitor cell population with strongtenogenic potentiality”的最新研究论文。
该研究利用单细胞基因分析技术解析肌腱细胞亚群，在肌腱细胞群中鉴定了一个nestin+肌腱干/祖细胞（TSPCs）亚群并在体内外证实nestin对于肌腱干细胞的表型维持及分化决定中的重要作用。
目前对于肌腱干细胞的认知定义局限于来源于肌腱具有类似与间充质干细胞的多项分化能力，尚无特异识别标志和亚群界定。单细胞基因分析技术突破了传统群体细胞研究平均化的局限，将其利用于肌腱细胞的亚群解析，显示了nestin在肌腱干/祖细胞的一个亚群中富集，这激发研究人员进一步研究在肌腱分化和损伤修复过程中nestin在肌腱干细胞中的表达和功能作用。
研究人员通过对Gene Expression Omnibus (GEO)数据集分析发现，在发育过程中的特定分化阶段以及在肌腱形成起始阶段，nestin阳性的TSPCs数量较多；通过免疫荧光和Nestin-GFP小鼠进一步证实其在发育和成熟肌腱组织中的定位，并发现其参与肌腱损伤时的修复。进而在体内外证实Nestin对于肌腱干细胞腱系分化决定中的关键作用。
10.Stem Cell Rep：抑制DNA修复蛋白或能帮助治疗恶性肿瘤
doi:10.1016/j.stemcr.2016.12.005
近日，一项刊登在国际杂志Stem CellReports上的研究报告中，来自利兹大学的研究人员通过研究发现，靶向作用大脑中一种特殊的DNA修复蛋白或能对恶性脑瘤进行有效治疗，研究者表示，在实验室中抑制名为RAD51的蛋白质就能够帮助增加放疗杀灭胶质母细胞瘤的作用效率。
胶质母细胞瘤是成年人中一种常见的原发性脑瘤，同时这也是一种恶性脑瘤，尽管进行了多种治疗但很多患者经常会发生死亡。胶质母细胞瘤细胞亚群能够再生来进行复制，同时还会对疗法产生耐受性。在这项研究中，研究人员发现，名为胶质母细胞瘤干细胞（GSCs）的一类亚群细胞中含有较高水平的RAD51蛋白。
研究者Susan Short说道，放疗能够损伤胶质母细胞瘤细胞的DNA，但RAD51蛋白却会帮助细胞进行损伤DNA的修复，这就意味着其能够使肿瘤再度活化。利用抑制剂靶向作用RAD51蛋白研究者就能够使得GSCs对化疗变得敏感，从而就能够更加有效地移除肿瘤。目前研究者并不清楚胶质母细胞瘤细胞中RAD51蛋白水平增加从而能够对放疗产生耐受的机制，但本文研究中研究者就发现了能够靶向作用的合适蛋白，这就为后期开发新型疗法治疗胶质母细胞瘤提供了新的思路和希望。
11.ips细胞新研究揭开遗传性耳聋成因
日本研究人员日前利用一种遗传性耳聋患者的诱导性多能干细胞（ips细胞）培养出内耳细胞，并与健康人的内耳细胞相比较，发现了这一疾病的发病机制。这一研究也有望用于寻找其他听力障碍的治疗方法。
甲状腺肿—耳聋综合征是一种少见的先天性甲状腺激素有机合成障碍性疾病，属常染色体隐性遗传，临床上以甲状腺肿大和感音性耳聋为主要特征。患者往往从小就出现听力障碍，并可能语言发育迟缓。控制合成蛋白质Pendrin的基因异常被认为是致病原因，但具体发病机制尚不清楚。
庆应义塾大学等机构的研究人员利用患者的血液培育出ips细胞，再将其诱导分化成内耳细胞，并和健康人ips细胞分化而来的内耳细胞比较。研究发现，患者ips细胞分化而来的内耳细胞中蛋白质Pendrin出现异常凝集现象，细胞容易死亡，这和阿尔茨海默症的发病机制类似。
ips细胞是体细胞经过诱导因子处理后转化而成的干细胞，具有发育成多种组织细胞的可能。
研究人员在细胞实验中还发现了一种免疫抑制剂西罗莫司能够有效抑制内耳细胞死亡。此外，用患者的ips细胞培育获得内耳细胞也有望用于寻找其他听力障碍的治疗方法，研究人员准备就此进行进一步研究。
12.Nature：重磅！首次利用多能性干细胞培育出人胃底组织
doi:10.1038/nature21021
在一项新的研究中，美国辛辛那提儿童医院医学中心多能性干细胞部门主任Jim Wells博士及其团队在培养皿中利用多能性干细胞培育出产生胃酸和消化酶的人胃底（stomach fundus）组织。研究人员发现一种关键性的信号通路WNT/β-catenin在指导小鼠胚胎中的胃底区域发育时发挥着至关重要的作用。此后，他们在培养皿中对WNT/β-catenin进行操纵来触发人多能性干细胞产生人胃底类器官（fundus organoids）。
研究人员随后对这一过程进行优化，鉴定出促进胃底的关键性细胞类型产生的其他分子信号通路。这些关键性的细胞类型包括主细胞（chief cell）和壁细胞（parietal cell），其中主细胞产生一种关键性的消化酶，即胃蛋白酶，而壁细胞分泌用于消化的胃酸和用于协助肠道吸收维生素B-12的内在因子。维生素B-12在制造血细胞和维持健康的神经系统中发挥着至关重要的作用。
Wells说，在培养皿中让人多能性干细胞产生人胃底组织需要大约6周的时间。
13.Cell Stem Cell：脂质代谢是癌干细胞的潜在致命弱点
doi:10.1016/j.stem.2016.11.004
在一项新的研究中，来自美国普渡大学、西北大学和印第安纳大学的研究人员发现一种代谢特征对启动肿瘤形成的“癌干细胞”的正常运转是至关重要的。他们也证实如何干扰卵巢癌中的这种代谢机制，从而抑制肿瘤生长。
这项新的研究着重关注利用抑制执行一种被称作脂质分子“去饱和作用”的代谢过程所需的酶的活性来靶向癌干细胞。
论文共同第一作者、普渡大学博士后研究员Junjie Li说，“在这项研究中，我们对单个活细胞进行化学成像，首次鉴定出和描述卵巢癌干细胞中的脂质不饱和性。”另一名论文共同第一作者是西北大学费恩柏格医学院助理教授Salvatore Condello。
在此之前，缺乏灵敏的单细胞分析工具限制了对癌干细胞代谢活性的描述。用于这项研究中的成像方法是由Cheng团队开发的，允许科学家们检测单个细胞中的代谢特征。鉴于癌干细胞是癌细胞群体中的极小一部分，因此在检测隐藏的代谢特征时，单细胞灵敏度是非常重要的。
这种新的成像方法采用了两种技术：对单个活细胞进行高光谱受激拉曼散射成像（hyperspectralstimulated Raman scattering imaging）和对提取出的脂质进行质谱分析。
Cheng说，“我们在这项研究中报道相比于非癌干细胞，卵巢癌干细胞中的不饱和脂质水平显著增加。常规方法并不能够开展单细胞分析。如果这种特征存在于一个非常小的区域，那么它不容易被常规生化测试方法检测到。利用受激拉曼显微分析法，我们能够更好地通过这种代谢特征精确地找到这些细胞。”
这种脂质不饱和性特征是在实验室培养的卵巢癌干细胞和来自卵巢癌病人的细胞中鉴定出来的。更高的脂质不饱和性水平也在利用癌干细胞培养出的模拟病人体内肿瘤组织的三维“球状体（spheroid）”中检测到。研究人员利用一种化学物抑制脂肪酸去饱和酶的活性，降低这些细胞的“干性（stemness）”，使得它们变得不那么致命性。Cheng说，抑制脂肪酸去饱和酶的活性有效地清除癌干细胞，阻止实验室培养物中的球状体形成和阻断实验室小鼠体内的肿瘤起始能力。
来源：生物谷
转自： 生物谷 Cell
