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上海酶聯(lián)生物研究所
上海酶聯(lián)生物研究所
閱讀：422發(fā)布時間：2012-8-27
《Cell Stem Cell》雜志是2007年Cell出版社新增兩名新成員之一（另外一個雜志是Cell Host & Microbe），這一雜志內(nèi)容涵蓋了從zui基本的細(xì)胞和發(fā)育機(jī)制到醫(yī)療軟件臨床應(yīng)用等整個干細(xì)胞生物學(xué)研究內(nèi)容。這一雜志特別關(guān)注胚胎干細(xì)胞、組織特異性和癌癥干細(xì)胞的成果?！禖ell Stem Cell》自創(chuàng)刊以來就倍受關(guān)注，影響因子迅速提升，從0一沖至16.826，又達(dá)到了25.421。近期在zui受關(guān)注的文章中，iPS細(xì)胞*山中伸彌教授兩篇文章入選：
*能促進(jìn)腦細(xì)胞分裂和新細(xì)胞生長
Metformin Activates an Atypical PKC-CBP Pathway to Promote Neurogenesis and Enhance Spatial Memory Formation
Jing Wang, Denis Gallagher, Loren M. DeVito, Gonzalo I. Cancino, David Tsui, Ling He, Gordon M. Keller, Paul W. Frankland, David R. Kaplan, Freda D. Miller
*是一種口服類降糖藥，適用于單用飲食和運動治療不能獲良好控制的2型糖尿病患者。近日有研究證實*或許可以促使腦細(xì)胞生長。
研究發(fā)現(xiàn)小鼠服用*不僅誕生新神經(jīng)元增加了，同時老鼠在標(biāo)準(zhǔn)的空間學(xué)習(xí)迷宮測試中也取得更好成績。
雖然*是非常流行的糖尿病藥物，其是否可用于那些正在服用腦助推器的病患仍有待觀察。目前已經(jīng)有一些早期研究提示*可能對阿爾茨海默氏癥患者認(rèn)知功能有幫助。Miller認(rèn)為：現(xiàn)在看來，*可通過加強(qiáng)大腦修復(fù)功能改善老年癡呆癥狀。
Direct Reprogramming of Mouse and Human Fibroblasts into Multipotent Neural Stem Cells with a Single Factor
Karen L. Ring, Leslie M. Tong, Maureen E. Balestra, Robyn Javier, Yaisa Andrews-Zwilling, Gang Li, David Walker, William R. Zhang, Anatol C. Kreitzer, Yadong Huang
來自美國格拉德斯通研究所的研究人員利用單個轉(zhuǎn)錄因子將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為腦細(xì)胞，并且它還能夠獨自發(fā)展為一個相互連接的功能性腦細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)。科學(xué)家們期待這樣的細(xì)胞轉(zhuǎn)化可能導(dǎo)致人們開發(fā)出更好的神經(jīng)退行性疾病模型來測試藥物。
在這篇文章中，研究人員描述了他們?nèi)绾螌?dǎo)入單個基因Sox2到小鼠和人皮膚細(xì)胞中。幾天之內(nèi)，這些皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樵缙陔A段的腦干細(xì)胞（brain stem cell），也被稱作誘導(dǎo)性神經(jīng)干細(xì)胞（induced neural stem cells, iNSCs）。這種iNSCs開始自我更新，很快就成熟為能夠傳遞電信號的神經(jīng)元。在一個月內(nèi)，這些神經(jīng)元就已形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
2007年，山中伸彌博士利用4種轉(zhuǎn)錄因子將成體皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃婆咛ジ杉?xì)胞那樣發(fā)揮作用的細(xì)胞，即誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPSC）。這些iPSCs像胚胎干細(xì)胞那樣，能夠產(chǎn)生體內(nèi)幾乎所有類型的細(xì)胞。2011年，格拉德斯通研究所研究員Sheng Ding博士報道他利用小分子和轉(zhuǎn)錄因子的組合來將皮膚細(xì)胞直接轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)干細(xì)胞。如今，這項采取一種新的策略：利用一種轉(zhuǎn)錄因子Sox2直接將一種細(xì)胞類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N細(xì)胞類型，并且不用經(jīng)歷產(chǎn)生iPSC的階段，從而能夠避免iPSCs在用于替換或修復(fù)受損器官或組織時可能產(chǎn)生腫瘤的潛在危險。
Histone Demethylases KDM4B and KDM6B Promotes Osteogenic Differentiation of Human MSCs
Ling Ye, Zhipeng Fan, Bo Yu, Jia Chang, Khalid Al Hezaimi, Xuedong Zhou, No-Hee Park, Cun-Yu Wang
研究人員證實組蛋白去甲基化酶KDM4B和 KDM6B通過移除對相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄有抑制作用的組蛋白甲基化修飾H3K9me3 和 H3K27me3在MSCs的成骨定型（commitment）中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。抑制KDM4B或 KDM6B可顯著減少成骨分化，促進(jìn)干細(xì)胞向脂肪方向分化。從分子機(jī)理上，研究人員證實KDM6B是通過移除H3K27me3而調(diào)控了HOX表達(dá)，KDM4B則通過移除H3K9me3調(diào)控了DLX表達(dá)。研究人員還證實在卵巢切除和衰老小鼠中骨髓H3K27me3-和 H3K9me3陽性MSCs顯著增多，脂肪形成高度活躍。
新研究表明KDM4B 和KDM6B有可能成為調(diào)控MSC命運選擇的治療靶點，并為開發(fā)出代謝性骨病如骨質(zhì)疏松的新療法提供了重要的理論基礎(chǔ)。
The Germ Cell Determinant Blimp1 Is Not Required for Derivation of Pluripotent Stem Cells
Siqin Bao, Harry G. Leitch, Astrid Gillich, Jennifer Nichols, Fuchou Tang, Shinseog Kim, Caroline Lee, Thomas Zwaka, Xihe Li, M. Azim Surani
生殖細(xì)胞決定因子Blimp1對多能干細(xì)胞的誘導(dǎo)不是必需的
Molecular Signatures of Human Induced Pluripotent Stem Cells Highlight Sex Differences and Cancer Genes
Montserrat C. Anguera, Ruslan Sadreyev, Zhaoqing Zhang, Attila Szanto, Bernhard Payer, Steven D. Sheridan, Showming Kwok, Stephen J. Haggarty, Mriganka Sur, Jason Alvarez et al.
來源于男性和女性的人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，在表觀遺傳穩(wěn)定性和癌基因的表達(dá)方面均有較大的差異。
研究表明X染色體失活標(biāo)記可以用來將表觀遺傳學(xué)上*的hiPSCs和表型上*的hiPSCs區(qū)分開來。XIST（X-inactive specific transcript）是一個X染色體上的胎盤哺乳動物的X染色體失活過程中發(fā)揮主要效應(yīng)的RNA基因。Xist表達(dá)的缺失與X-連鎖癌基因的表達(dá)上調(diào)、細(xì)胞在體外加速增長，在體內(nèi)較差的分化密切相關(guān)。
Self-Formation of Optic Cups and Storable Stratified Neural Retina from Human ESCs
Tokushige Nakano, Satoshi Ando, Nozomu Takata, Masako Kawada, Keiko Muguruma, Kiyotoshi Sekiguchi, Koichi Saito, Shigenobu Yonemura, Mototsugu Eiraku, Yoshiki Sasai
日本一研究團(tuán)隊利用人類胚胎干細(xì)胞，成功培育出了立體的視網(wǎng)膜組織。理化學(xué)研究所發(fā)育生物學(xué)研究中心和住友化學(xué)公司的聯(lián)合研究小組通過多次實驗，調(diào)整了培養(yǎng)液的成分，使視網(wǎng)膜神經(jīng)組織和色素上皮組織能同等程度發(fā)育。zui終利用約4個月時間，成功培育出與人類胎兒的視網(wǎng)膜組織尺寸相同的直徑約5毫米的視網(wǎng)膜組織。
研究小組還開發(fā)出了通過添加藥劑，阻礙會延緩細(xì)胞發(fā)育的蛋白質(zhì)發(fā)揮作用，從而縮短視網(wǎng)膜培養(yǎng)時間，并能大量培育視網(wǎng)膜組織的技術(shù)。此外，研究小組還開發(fā)出了冷凍保存視網(wǎng)膜組織的技術(shù)。由此，對培養(yǎng)出的視網(wǎng)膜組織進(jìn)行高質(zhì)量管理成為可能，遠(yuǎn)距離的醫(yī)院也能利用培育出的組織。
人類胚胎干細(xì)胞能發(fā)育成各種組織，不過研究小組指出，培育出擁有多層結(jié)構(gòu)的立體視網(wǎng)膜組織還是世界。今后，可導(dǎo)致失明的視網(wǎng)膜色素變性癥等目前無法治療和預(yù)防的眼科疾病，有望通過移植視網(wǎng)膜組織進(jìn)行治療。
Derivation Conditions Impact X-Inactivation Status in Female Human Induced Pluripotent Stem Cells
Kiichiro Tomoda, Kazutoshi Takahashi, Karen Leung, Aki Okada, Megumi Narita, N. Alice Yamada, Kirsten E. Eilertson, Peter Tsang, Shiro Baba, Mark P. White et al.
這些研究結(jié)果對于進(jìn)一步分析iPS細(xì)胞如何生長和成熟具有重要意義，而且由于iPS細(xì)胞可以幫助科學(xué)家們從患有特殊疾病的患者身上創(chuàng)建干細(xì)胞，因此這一新發(fā)現(xiàn)也將能創(chuàng)造研究疾病和藥物檢測的更加*的人類模型。
*流出途徑調(diào)節(jié)造血干細(xì)胞和多向祖細(xì)胞
Regulation of Hematopoietic Stem and Progenitor Cell Mobilization by Cholesterol Efflux Pathways
Marit Westerterp, Samuel Gourion-Arsiquaud, Andrew J. Murphy, Alan Shih, Serge Cremers, Ross L. Levine, Alan R. Tall, Laurent Yvan-Charvet
這項研究表明*流出途徑對HSPC動員具有控制作用。這可能轉(zhuǎn)化為動脈粥樣硬化和血液系統(tǒng)惡性腫瘤的治療策略
Induced Pluripotent Stem Cells: Past, Present, and Future
Shinya Yamanaka
山中伸彌在Cell Stem Cell雜志上發(fā)表綜述文章，概況了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞研究的過去，現(xiàn)在和未來。
這項研究由山中伸彌領(lǐng)導(dǎo)完成，這是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)其它細(xì)胞釋放的蛋白因子能影響成體細(xì)胞重編程為干細(xì)胞的過程。此前山中伸彌等人開發(fā)的iPS誘導(dǎo)技術(shù)被許多科學(xué)家們認(rèn)為是，藥物研發(fā)與疾病基礎(chǔ)研究的一個新平臺，但是這一技術(shù)目前仍然存在各種各樣的問題，比如iPS細(xì)胞培養(yǎng)效率問題。
文章指出，iPS細(xì)胞的發(fā)展反映了三大科學(xué)主流的交融結(jié)合，并由此產(chǎn)生了更多新型研究學(xué)科分支。但是關(guān)于iPS細(xì)胞在功能上，是否與胚胎干細(xì)胞一致，還存在眾多紛爭。要解決這一問題，只能通過科學(xué)，而不是政治或者商業(yè)。
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