干細(xì)胞領(lǐng)域突破性研究TOP10

1、【高中生物】干細(xì)胞領(lǐng)域突破性研究T0P107月份，CellStemCell雜志刊登了來(lái)自澳大利亞哈德遜醫(yī)學(xué)研究中心 CourtneyMcDonald教授題為干細(xì)胞治療在臨床病例中的應(yīng)用：進(jìn)展與挑戰(zhàn)的綜述性文章, 文章中，研究者就目前干細(xì)胞治療方法在歐洲，加拿大，新西蘭等國(guó)家的臨床應(yīng)用中所取 得的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)，同時(shí)也對(duì)干細(xì)胞療法在未來(lái)發(fā)展中可能遇到的挑戰(zhàn)進(jìn)行了展望。如今，科學(xué)家們已經(jīng)可以在體外利用各種類型細(xì)胞進(jìn)行多能干細(xì)胞的誘導(dǎo)，來(lái)自德國(guó) 的科學(xué)家乂將這一技術(shù)推進(jìn)一步，他們?cè)诎l(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊 NatureStructuralMolecularBiology的一項(xiàng)最新研究中，成功獲得了與胚

2、胎早期階段具有 相同特性的全能干細(xì)胞，這些全能干細(xì)胞甚至還具有一些更為有趣的特性。1科學(xué)家利用皮膚細(xì)胞獲得可再生胎盤的干細(xì)胞再生醫(yī)學(xué)是一個(gè)快速發(fā)展的新興 領(lǐng)域，旨在通過(guò)細(xì)胞移植替代人體內(nèi)缺失或損傷的細(xì)胞，組織或器官。胚胎干細(xì)胞是具有 長(zhǎng)時(shí)間生長(zhǎng)并能夠自我更新的潛能細(xì)胞，能夠形成胎兒的各種細(xì)胞組織和器官。因此胚胎 干細(xì)胞在細(xì)胞治療的應(yīng)用中具有巨大前景。但受體與供體之間的免疫排斥反應(yīng)以及倫理問(wèn) 題是限制該種細(xì)胞應(yīng)用的巨大瓶頸，而誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的出現(xiàn)很好地解決了這兩個(gè)問(wèn)題。當(dāng)胎盤沒(méi)有正常發(fā)育或出現(xiàn)損傷時(shí)，胎盤功能就會(huì)受損，胎盤功能紊亂疾病會(huì)導(dǎo)致低 出生體重，早產(chǎn)以及出生缺陷的出現(xiàn)。其中一種疾病叫做胎

3、兒生長(zhǎng)受限，患有該疾病的嬰 兒會(huì)表現(xiàn)出輕微的智力遲緩，一些嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致胎兒死亡，除此之外還會(huì)增加母親 受到相關(guān)復(fù)雜疾病影響的風(fēng)險(xiǎn)。但到目前為止，所有分離并在體外進(jìn)行人類胎盤前體細(xì)胞 （如滋養(yǎng)層干細(xì)胞）培養(yǎng)的研究都失敗了，因此能夠模擬或治療這些胎盤功能紊亂疾病的 模型或方法一直沒(méi)有得到開(kāi)發(fā)?！?】StemCells：新方法，干細(xì)胞立變骨細(xì)胞假如老年人發(fā)生了骨折或置換了髏關(guān) 節(jié)，骨骼需得重新形成并且需要非常慢的時(shí)間才能愈合。在這個(gè)過(guò)程中不但需要形成骨骼, 也需要形成脂肪。北卡羅萊納大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種對(duì)骨形成起決定 性作用的方法。他們用細(xì)胞松弛素D（霉菌中發(fā)現(xiàn)的一種天然物質(zhì)

4、），它可以作為一種代用 品來(lái)改變間充質(zhì)干細(xì)胞細(xì)胞核的基因表達(dá)，迫使它們成為成骨細(xì)胞（骨細(xì)胞）o通過(guò)干細(xì)胞治療?干細(xì)胞可以成為脂肪或骨細(xì)胞，應(yīng)用細(xì)胞松弛素D的結(jié)果是明確的: 干細(xì)胞可變成為骨細(xì)胞。此外，注入少量的細(xì)胞松弛素D到小鼠的骨髓隙中可促成骨形成。 這項(xiàng)研究發(fā)表在干細(xì)胞雜志上，文章詳述了科學(xué)家如何改變干細(xì)胞促使骨骼生長(zhǎng)。JanetRubin博士說(shuō)：“骨骼形成非常迅速，數(shù)據(jù)和圖像非常清楚；你不是一個(gè)骨科專 家也可以看懂細(xì)胞松弛素D一周內(nèi)在小鼠體內(nèi)的作用情況?！? Cell：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)提高造血干細(xì)胞移植效率新方法造血干細(xì)胞駐留在骨髓和臍帶血的低氧環(huán)境中，但幾乎所有的造血干細(xì)胞研究都是在 非生理

5、條件的環(huán)境空氣中進(jìn)行造血干細(xì)胞的分離和篩選。在該項(xiàng)研究中，研究人員在低氧條件下對(duì)骨髓和臍帶血進(jìn)行了收集和操作，證明將骨 髓和臍帶血暴露在環(huán)境空氣中會(huì)降低造血干細(xì)胞長(zhǎng)期擴(kuò)增過(guò)程的細(xì)胞得率，同時(shí)會(huì)增加祖 細(xì)胞的數(shù)量，研究人員將這種現(xiàn)象稱為非生理學(xué)氧氣應(yīng)激(EPHOSS, extraphysiologicoxygenshock/stress ) o因此，骨髓和臍帶血中造血干細(xì)胞的數(shù)量一直 都被低估。隨后，研究人員通過(guò)親環(huán)素d (cyclophilind)和p53將ros的產(chǎn)生和線粒體通透性 轉(zhuǎn)換孔(MPTP)聯(lián)系在一起作為EPHOSS的分子機(jī)制進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。MPTP抑制劑一環(huán)胞 素a能夠保證在空氣

6、中收集小鼠骨髓和人類臍帶血中的造血干細(xì)胞時(shí)避免發(fā)生EPHOSS反 應(yīng)，從而增加了可用于移植的造血干細(xì)胞數(shù)目。4 Nature：干細(xì)胞一關(guān)鍵結(jié)構(gòu)可決定干細(xì)胞命運(yùn)最近，來(lái)自美國(guó)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員與密歇根大學(xué)的研究人員合作開(kāi)展了一項(xiàng)研 究，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)全新機(jī)制能夠幫助解釋為何只有干細(xì)胞能夠進(jìn)行自我更新式的細(xì)胞分裂。 近日，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊nature。成體干細(xì)胞能夠在有機(jī)體的一生中為組織平衡穩(wěn)定提供新細(xì)胞，一種叫作“niches的 特殊環(huán)境能夠幫助干細(xì)胞維持未分化和白我更新?tīng)顟B(tài)，組成niches的細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生信號(hào)和 生長(zhǎng)因子促進(jìn)干細(xì)胞的維持。但保證只有干細(xì)胞能夠接受信號(hào)而由其產(chǎn)生的定向

7、分化的后 代細(xì)胞無(wú)法接受信號(hào)的機(jī)制仍未可知。在這項(xiàng)研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)干細(xì)胞能夠形成由微管蛋白組成的亳微管結(jié)構(gòu) (nanotube) »而這些線狀的亳微管結(jié)構(gòu)會(huì)像吸管一樣延伸到niche中，保證組成niche 的細(xì)胞產(chǎn)生的信號(hào)和生長(zhǎng)因子只作用于干細(xì)胞。5 Nature：終于找到你！肝臟干細(xì)胞來(lái)源揭秘Nature雜志最新在線的一篇研究中，HowardHughes醫(yī)學(xué)研究所(HHMI)的科學(xué)家確 定了能夠分化為功能性肝細(xì)胞的干細(xì)胞C這項(xiàng)研究解開(kāi)了關(guān)于肝臟不斷新生的細(xì)胞到底從 何而來(lái)的老謎團(tuán)。研究的通訊作者，斯坦福大學(xué)HHMI研究員RoelNusse博士說(shuō)：“我們 解決了一個(gè)很老的問(wèn)題.我

8、們發(fā)現(xiàn)，就如同其他需要補(bǔ)充丟失細(xì)胞的組織，肝臟干細(xì)胞也 會(huì)增殖和產(chǎn)生成熟細(xì)胞，甚至在沒(méi)有肝損傷或疾病的情況下。”肝臟主要由高度分化的肝細(xì)胞組成并完成許多任務(wù)，包括儲(chǔ)存維生素和礦物質(zhì)、去除 毒素、調(diào)節(jié)血液中脂肪和糖。這些細(xì)胞的死亡后，由健康的新肝細(xì)胞取代。但這些新細(xì)胞 的來(lái)源從來(lái)沒(méi)有被確定。干細(xì)胞，能在補(bǔ)充保持自己數(shù)量的同時(shí)發(fā)展成高度分化的細(xì)胞，為皮膚，血液等組織 在隨著時(shí)間丟失細(xì)胞的時(shí)候提供新的細(xì)胞。但是，在肝臟中還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)干細(xì)胞的存在。一些科學(xué)家推測(cè)，成熟的肝細(xì)胞可能通過(guò)分裂保持其數(shù)量。但Nusse博士說(shuō)，肝臟成熟的 細(xì)胞已經(jīng)高度分化，它們可能已經(jīng)失去了分裂能力?！?】Cell：驚人發(fā)現(xiàn)！

9、細(xì)胞周期時(shí)鐘控制胚胎干細(xì)胞多能性近日，一篇刊登在國(guó)際著名雜志Cell上的研究報(bào)道中，來(lái)自新加坡A*STAR基因組研 究所的研究人員通過(guò)研究首次揭示細(xì)胞周期時(shí)鐘控制多能干細(xì)胞分化的分子機(jī)制，相關(guān)研 究或?yàn)槔斫饧?xì)胞分化機(jī)制，以及開(kāi)發(fā)新型潛在療法提供思路。胚胎干細(xì)胞并不能分化為特殊類型的細(xì)胞，當(dāng)其出于多能性狀態(tài)時(shí)才可以，細(xì)胞周期 分為四個(gè)階段：Gl、S、G2及M期，此前有研究發(fā)現(xiàn)胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞分化盡在G1期才開(kāi) 始，而由于G1期的特性才會(huì)促進(jìn)細(xì)胞的譜系規(guī)范，而其它三個(gè)細(xì)胞周期特性的缺失被認(rèn) 為可以阻礙癌細(xì)胞的分化。這項(xiàng)研究中研究人員利用高通量的篩選技術(shù)首次發(fā)現(xiàn)，在S和G2期胚胎干細(xì)胞可以 維持自身

10、的多能性，也就是說(shuō)胚胎干細(xì)胞可以積極地抵御分化過(guò)程；另外研究者還表示， 當(dāng)存在DNA損傷時(shí)，胚胎干細(xì)胞就不會(huì)發(fā)生分化，以便抑制缺乏基因組穩(wěn)定性的特殊分化 細(xì)胞的產(chǎn)生。7 CellSys：光！控制胚胎干細(xì)胞分化發(fā)表于國(guó)際雜志CellSystems上的一項(xiàng)研究中，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校 (UCSanFrancisco)的研窕人員通過(guò)研究開(kāi)發(fā)出了一種方法，首次利用光束來(lái)精確控制胚 胎干細(xì)胞的分化，從而使其可以分化成為神經(jīng)細(xì)胞來(lái)進(jìn)行精確的體外研究提供一定幫助。研究者M(jìn)atthewThomson說(shuō)道，我們發(fā)現(xiàn)了一種基本的機(jī)制，細(xì)胞可以利用該機(jī)制來(lái) 決定是否進(jìn)行發(fā)育；在胚胎發(fā)育期間，干細(xì)胞會(huì)表演一段精

11、心安排的“舞蹈”，隨后其會(huì) 從無(wú)作用、未分化的形式轉(zhuǎn)化成為構(gòu)建機(jī)體主要器官系統(tǒng)的細(xì)胞。近些年來(lái)科學(xué)家們?cè)谖?分化的干細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了很多可以編碼干細(xì)胞發(fā)育的基因，而揭示這些細(xì)胞如何忽視嘈雜的 波動(dòng)以及快速反應(yīng)形成機(jī)體所需細(xì)胞一直是科學(xué)家們的研究熱點(diǎn)。為了檢測(cè)干細(xì)胞如何將發(fā)育線索作為關(guān)鍵的信號(hào)或是外部“噪音”，科學(xué)家們對(duì)培養(yǎng) 中的小鼠胚胎干細(xì)胞進(jìn)行了工程化操作，他們利用藍(lán)色光脈沖開(kāi)啟了一種名為Brn2的基 因，該基因是一種潛在的神經(jīng)分化的線索，通過(guò)調(diào)整光脈沖的強(qiáng)度和持續(xù)性，研究者就可 以實(shí)現(xiàn)精確控制Brn2的劑量，并且觀察細(xì)胞的反應(yīng)。研究者表示，如果Brn2信號(hào)足夠強(qiáng) 的話，干細(xì)胞就會(huì)快速轉(zhuǎn)化成為神

12、經(jīng)元。8 Nature醫(yī)學(xué)顛覆性文章：杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良其實(shí)是干細(xì)胞病渥太華大學(xué)和渥太華醫(yī)院的研究人員首次發(fā)現(xiàn)，杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良(DMD)能夠直接影 響肌肉干細(xì)胞。這項(xiàng)研究發(fā)表在十一月十六日的YatureMedicine雜志上，顛覆了人們長(zhǎng) 期以來(lái)對(duì)這種疾病的理解，為實(shí)現(xiàn)更有效的治療奠定了基礎(chǔ)。渥太華大學(xué)和渥太華醫(yī)院的研究人員首次發(fā)現(xiàn)，杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良（DMD）能夠直接影 響肌肉干細(xì)胞。這項(xiàng)研究發(fā)表在十一月十六日的YatureMedicine雜志上，顛覆了人們長(zhǎng) 期以來(lái)對(duì)這種疾病的理解，為實(shí)現(xiàn)更有效的治療奠定了基礎(chǔ)?！敖?0年來(lái)，我們一直以為這些患者的肌無(wú)力主要是因?yàn)榧±w維出了問(wèn)題。但我們 這項(xiàng)研究顯

13、示，患者肌肉干細(xì)胞的功能本身就存在問(wèn)題，”文章的資深作者 Dr. MichaelRudnicki說(shuō)?！斑@徹底改變了我們對(duì)杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良的認(rèn)識(shí)，有望大大提高治 療的有效性?！? Nature：細(xì)胞失憶或促進(jìn)干細(xì)胞產(chǎn)生成體細(xì)胞，比如皮膚或血液細(xì)胞，其都有一種特殊的細(xì)胞記憶，或者記錄細(xì)胞如何從 未定型的胚胎細(xì)胞進(jìn)化到特殊的成體細(xì)胞；如今刊登于國(guó)際著名雜志Nature上的一項(xiàng)研 究論文中，來(lái)自哈佛干細(xì)胞研究所等處的研究人員通過(guò)研究鑒別出了新型基因，當(dāng)該基因 被抑制時(shí)就會(huì)有效地擦除細(xì)胞的記憶，使細(xì)胞被重編程更加敏感，進(jìn)開(kāi)始進(jìn)行快速高效地 重編程過(guò)程。研究者KonradHochedlinger博士指出，我

14、們開(kāi)始這項(xiàng)工作，因?yàn)槲覀兿胫罏楹纹?膚細(xì)胞是一個(gè)皮膚細(xì)胞，而且為何其在第二天或者下個(gè)月，甚至是一年后不會(huì)改變其身份。 人類機(jī)體中的每一個(gè)細(xì)胞都具有相同的基因組或者DNA藍(lán)圖，而且在機(jī)體發(fā)育期間基因被 開(kāi)關(guān)的方式可以幫助解釋每一種成體細(xì)胞如何變化：通過(guò)操控這些基因并且引入新型因子, 科學(xué)家們就揭示了成體細(xì)胞基因組休眠的部分，以及如何對(duì)其進(jìn)行重編程來(lái)形成另外一種 類型的細(xì)胞。10 NatBiotechnol：干細(xì)胞開(kāi)發(fā)出可產(chǎn)血清素的神經(jīng)元近日，來(lái)自美國(guó)威斯康星大學(xué)的研究人員通過(guò)研究開(kāi)發(fā)了一種可以制造血清素的特殊 神經(jīng)細(xì)胞，血清素是一種在大腦中扮演多種重要角色的化學(xué)物質(zhì)，其可以影響機(jī)體情緒、 睡眠、焦慮、抑郁、食欲等表現(xiàn)，同時(shí)也在很多嚴(yán)重的精神性疾病中扮演者重要作用，比 如精神分裂癥和雙相情感障礙等。研究者Su-ChunZhang說(shuō)道，從本質(zhì)上來(lái)講，血清素可以調(diào)節(jié)機(jī)體大腦功能的多個(gè)方 面，包括運(yùn)動(dòng)等，這種化學(xué)物質(zhì)是通過(guò)位于腦后特殊結(jié)構(gòu)的一系列神經(jīng)元所產(chǎn)生的，而血 清素可以發(fā)揮其影響作用是因?yàn)橹圃煅逅氐纳窠?jīng)元可以對(duì)大腦幾乎每一