【盘点】2016年5月份生物谷推荐的干细胞研究（二）

　　2016年5月31日讯 即将过去的5月份，有哪些重大的干细胞研究或发现呢？生物谷小编梳理了一下这个月生物谷报道的干细胞方面的新闻，供大家阅读。

　　1. Cell：八因子鸡尾酒诱导成熟血细胞变身iHSC

　　来自美国波士顿儿童医院的研究人员最近成功将小鼠的成熟血细胞重编程为具有造血功能的造血干细胞。这些"诱导造血干细胞"具备造血干细胞的功能性特征，能够像造血干细胞一样进行自我更新，同时还能够形成各种血细胞成分。相关研究结果将发表在国际学术期刊Cell上。

　　在这项研究中，研究人员在40种不同类型的小鼠血细胞和血液祖细胞中进行了基因表达筛选，通过筛选他们找到了36个转录因子在造血干细胞中特异性表达，而在造血干细胞分化形成的其他细胞类型中不表达。

　　通过对小鼠进行的一系列移植实验，研究人员在这36个转录因子中找到6个转录因子--Hlf，Runx1t1，Pbx1，Lmo2，Zfp37以及Prdm5，外加另外两个之前研究发现的因子--Mycn和Meis1，能够将两种血液祖细胞重编程为"诱导造血干细胞"，并且诱导效果非常强力。

　　随后，研究人员利用病毒载体系统将全部的八种转录因子导入血液祖细胞，而这些转录因子的表达需要多西环素进行诱导。他们将这些细胞移植到受体小鼠体内，通过多西环素处理激活这些基因的表达。结果表明血液祖细胞重编程形成的"诱导造血干细胞"能够在移植小鼠体内产生所有的血细胞类型，表明这些"诱导造血干细胞"具备完整的分化能力。而将受体小鼠体内的造血干细胞收集起来移植到另外一只受体小鼠，仍然能够形成各类血细胞成分，这表明八因子鸡尾酒使"诱导造血干细胞"具备了自我更新的能力。

　　除此之外，研究人员还证明成熟的小鼠髓细胞也可以发生这种重编程过程，形成的"诱导造血干细胞"仍然具备分化和自我更新能力。

　　2. JAAOS：评述用于治疗脊髓损伤的干细胞益处

　　干细胞疗法是一种快速演变的大有希望的脊髓损伤治疗方法。根据一篇新的发表在Journal of the American Academy of Orthopedic Surgeons（JAAOS）期刊上标题为“The Use of Cell Transplantation in Spinal Cord Injuries”的文献综述，不同类型的干细胞在恢复受损脊髓功能上存在差异，然而目前仍然没有一种理想的治疗方法，还需进一步开展临床研究。

　　每年大约有23万美国人遭受改变人生的急性脊髓损伤。这些损伤通过脊髓中的炎性反应和细胞死亡导致神经破坏。人干细胞被认为在治疗脊髓损伤方面大有希望，这是因为它们是自我更新的人细胞，能够分化为一种或多种特异性的细胞。理想地，脊髓损伤治疗方法应会限制现存的细胞死亡、促进现存细胞生长和替换受损的细胞。

　　论文第一作者、美国费城托马斯杰斐逊大学罗思曼学院脊髓临床研究员Gregory Schroeder博士说，“干细胞疗法对脊髓损伤病人而言是一种现实的希望。因在这方面开展过高质量的基础科学研究，针对人类的临床试验正在开展中。”

　　3. Sci Rep：突破！科学家利用人类皮肤细胞成功制造出生殖细胞

　　近日，刊登在国际杂志Scientific Reports上的一项研究论文中，来自西班牙的研究人员利用多个混合基因成功将人类皮肤细胞转化成了生殖细胞，这种生殖细胞最终可以发育为精子或卵细胞，研究人员希望这项研究或可帮助依赖捐精和卵细胞的夫妻重新恢复生育能力。

　　据估计，7对夫妻中就有1对存在怀孕问题，而本文中研究者开发的这种新型的“基因复位”技术或可潜在为不孕不育的夫妻提供帮助，尽管后期还需要很长一段路要走，尤其是目前人工胚胎的开发还存在严格的法律规定，但研究者非常有信心去做好这项研究。

　　究者指出，这项研究是受到日本研究者Shinya Yamanaka和英国研究者John Gordon的启发而进行的，研究者Shinya Yamanaka和John Gordon因此研究成果获得了2012年诺贝尔生理学及医学奖，他们发现了发育成熟的成体细胞可以被重编程形成未成熟的多能细胞，也就是说，机体的细胞可以被转变成组织中任何一种类型的细胞。

　　诺贝尔奖评委当时表示，这项研究或为我们理解细胞和有机体的发育带来了革命性的进展和帮助，如今研究者Simon和其同事基于此得到了更加重要的研究成果；实验中，研究人员将一系列混合基因添加到皮肤细胞中，随后皮肤细胞大约用了一个月的时间转变成了生殖细胞，当这些生殖细胞发育成为精子细胞后，其并不具有受精的能力，因为后期的突变阶段需要产生一种配子细胞。

　　研究者解释道，后期我们必须在人类机体中进行大量的测试，目的在于帮助不孕不育个体成功受孕，今年早些时候来自中国的研究人员通过研究成功利用检测管中的精细胞来使得小鼠卵细胞成功受精，随后利用该技术制造出了健康的小鼠后代，但在人类胚胎中进行类似的操作或许更加复杂一些。

　　4. Science & Cell子刊：丁胜突破性成果！利用特殊药物将皮肤细胞成功转化为心脏和大脑细胞

　　近日，来自格莱斯顿研究所（Gladstone Institutes）的科学家们利用一种组合性化学物成功将皮肤细胞转化成为心脏细胞和大脑细胞，此前对细胞重编程的工作都需要向细胞中添加额外的基因；近日刊登在国际杂志Science和Cell Stem Cell上的两篇研究论文中，研究人员就利用混合的化学物逐渐诱导皮肤细胞改变成为器官特异性的干细胞样细胞，最终发育成为心脏和大脑细胞，而这项研究发现或许就提供了一种有效可靠的方法来对细胞进行重编程并且避免相应问题的发生。

　　研究者Ding表示，这种方法或可帮助我们为患者制造新型细胞来治疗疾病，我们希望有一天可以利用本文中的方法来治疗诸如心脏病和帕金森等人类疾病。

　　刊登在Science上的研究论文中，研究人员利用9种化合物的混合制剂将人类皮肤细胞进行改变使其成为跳动的心脏细胞，经过反复试验，研究者通过将细胞改变成为类似多潜能干细胞的状态，最终发现了开启转化过程的最佳化合物组合模式，随后就可以在特殊的器官中诱导皮肤细胞产生多种不同类型的细胞。

　　另一篇刊登于国际杂志Cell Stem Cell上的研究论文中，科学家们利用上述类似方法通过小鼠的皮肤细胞制造出了神经干细胞。这些混合的化合物中包含了9种分子，其中有些在上述的研究中已经使用过了，经过10天时间这些化合物就可以改变细胞的“身份”，直到所有的皮肤细胞的基因都被关闭同时神经干细胞的所有基因被开启；当将新生的神经干细胞移植入小鼠机体中后，这些干细胞就会自发发育成为三种基本类型的脑细胞：神经元、寡突细胞和星形细胞，这些神经干细胞同时还可以进行自我复制，从而帮助治疗大脑损伤或神经变性疾病。

　　5. Cell Rep：“亦正亦邪”的ROS影响iPSC产量

　　在国际学术期刊Cell Reports上发表的一项研究中，由休斯顿卫理公会研究所John Cooke博士领导的研究团队发现了影响体细胞向干细胞转化的一个新因素。

　　诱导多能干细胞（iPSC）能够分化形成许多种体细胞类型，因此自iPSC获得成功，就被看作是治疗多种疾病的强力武器。在这项研究中，研究人员发现活性氧簇（ROS）对iPSC诱导过程中的基因重编程具有非常重要的作用。他们利用了多种方法进行iPSC的诱导，首次发现在基因重编程的早期阶段，体细胞向干细胞的转化过程始终伴随着ROS的增加。

　　Cooke表示：“不管我们是用基因敲除的方法删除控制ROS产生的基因还是通过抗氧化剂抑制ROS产生，我们都观察到iPSC克隆形成的显著下降，而ROS过量产生则会损伤干细胞形成。这就意味着自由基的量必须控制在一定水平，iPSC才会正常形成，过多或过少都会导致重编程的关闭。”

　　研究人员还发现随着iPSC的成熟，ROS的产生逐渐减弱，而成熟的干细胞克隆只有在低ROS水平的环境中才能够正常存活。这项工作是Cooke等人于2012年在国际学术期刊Cell上发表的一篇文章的延伸，在之前的文章中他们发现用于重编程基因导入的病毒载体并不仅仅发挥载体的作用，病毒载体在重编程过程中也发挥作用。病毒能够激活固有免疫信号造成表观遗传学变化，这种改变对于体细胞向iPSC的转化过程非常重要。