本文中，邊肖整理了近期干細(xì)胞領(lǐng)域的突破性研究進(jìn)展，與大家分享，與大家一起深入學(xué)習(xí)！

【1】Nature：重磅！利用血管內(nèi)皮細(xì)胞制造出功能性的造血干細(xì)胞

在一項(xiàng)新的研究中，來自美國康奈爾醫(yī)學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種創(chuàng)新方法：通過使用容易獲得的血管壁細(xì)胞，無限期地供應(yīng)健康的血細(xì)胞。相關(guān)研究成果于2017年5月17日在線發(fā)表在《自然》雜志上。這篇論文的題目是“成人內(nèi)皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為免疫活性造血干細(xì)胞”。

論文作者、康奈爾醫(yī)學(xué)院安薩里干細(xì)胞研究所主任沙欣拉菲博士說，“這是改變游戲規(guī)則的突破，不僅使血液疾病的治療更加接近，而且揭示了干細(xì)胞自我更新機(jī)制的復(fù)雜生物學(xué)本質(zhì)?！?

長期存活的造血干細(xì)胞(HSC)可以分化成所有類型的血細(xì)胞：白細(xì)胞、紅細(xì)胞和血小板。數(shù)十億的循環(huán)血細(xì)胞不會在體內(nèi)長期存活，必須不斷補(bǔ)充。當(dāng)這種情況沒有發(fā)生時(shí)，就會發(fā)生貧血、出血或危及生命的感染等嚴(yán)重的血液疾病。HSC的一個(gè)特殊性質(zhì)是它們也可以“自我更新”形成更多的HSC。這種特性只允許幾千個(gè)造血干細(xì)胞產(chǎn)生一個(gè)人一生所需的所有血細(xì)胞。科學(xué)家們長期以來一直希望找到一種方法，使身體產(chǎn)生健康的HSC，以治愈這些血液疾病。但在此之前，沒有人做到過，部分原因是科學(xué)家無法設(shè)計(jì)繁殖環(huán)境。只有在這種環(huán)境下，干細(xì)胞才能轉(zhuǎn)化為可以長期存活的新細(xì)胞。

【2】Nature：里程碑突破！首次在實(shí)驗(yàn)室利用人多能性干細(xì)胞制造出造血干細(xì)胞

在一項(xiàng)新的研究中，美國波士頓兒童醫(yī)院和其他研究機(jī)構(gòu)的研究人員首次在實(shí)驗(yàn)室中使用幾乎可以產(chǎn)生體內(nèi)任何細(xì)胞類型的多能干細(xì)胞來制造人類造血干細(xì)胞。這一進(jìn)展為研究血液疾病的根本原因和利用患者自身細(xì)胞生產(chǎn)免疫匹配的血細(xì)胞以達(dá)到治療目的開辟了一條新的途徑。相關(guān)研究成果于2017年5月17日在線發(fā)表在《自然》雜志上，標(biāo)題為“來自人類多能干細(xì)胞的造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞”。

論文作者、波士頓兒童醫(yī)院干細(xì)胞移植項(xiàng)目主任喬治戴利(George Daley)博士表示，“我們已經(jīng)非常接近在培養(yǎng)皿中生產(chǎn)出真正的人類造血干細(xì)胞。這項(xiàng)研究是20多年努力的結(jié)果。"

雖然由這些多能干細(xì)胞制成的細(xì)胞是真正的造血干細(xì)胞和其他細(xì)胞(即造血祖細(xì)胞)的混合物，但當(dāng)移植到小鼠體內(nèi)時(shí)，它們可以產(chǎn)生各種類型的人類血細(xì)胞。

論文第一作者、戴利實(shí)驗(yàn)室博士后研究員Ryohichi Sugimura博士表示，“這種方法提供了一種機(jī)會，可以從血液遺傳疾病患者身上獲取細(xì)胞，通過基因編輯糾正他們的遺傳缺陷，并產(chǎn)生功能性血細(xì)胞。這也使我們有可能通過從萬能供體獲得細(xì)胞來無限期地提供造血干細(xì)胞和血液。對于需要輸血的患者來說，這可能會潛在地增加血液供應(yīng)?！?

【3】Cell Stem Cell：科學(xué)家開發(fā)出新型組合療法成功追蹤干細(xì)胞成熟的過程及機(jī)制

成體干細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為多種類型的細(xì)胞，但研究人員很難成功跟蹤活體動(dòng)物中單個(gè)干細(xì)胞的成熟路徑，并識別出誘導(dǎo)重要命運(yùn)決定的分子。最近，加州大學(xué)的研究人員通過結(jié)合單細(xì)胞RNA測序技術(shù)和詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析，輕松跟蹤了鼻子中的單個(gè)干細(xì)胞。在未來，科學(xué)家有望幫助嗅覺缺失患者恢復(fù)嗅覺。相關(guān)研究發(fā)表在國際期刊《細(xì)胞干細(xì)胞》上。

研究人員約翰恩蓋(John Ngai)教授表示，干細(xì)胞的任務(wù)是雙重的，即隨著時(shí)間的推移，替換或重建成熟細(xì)胞，即正常老化和受損的細(xì)胞，以維持機(jī)體的正常生命活動(dòng)；目前，我們即將了解嗅覺干細(xì)胞產(chǎn)生成熟感覺神經(jīng)元的機(jī)制，這可能對發(fā)展干細(xì)胞療法治療疾病具有重要意義。目前，大約四分之一的50歲以上的人患有嗅覺缺失癥。然而，研究人員不知道嗅覺缺失的原因。當(dāng)然，目前還沒有有效的療法來治療這種疾病，甚至沒有標(biāo)準(zhǔn)的檢測手段來診斷患者。

【4】Stem Cells Dev：重磅！首次在腦卒中后的人類大腦中發(fā)現(xiàn)缺血誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞的存在

近日，在國際期刊《干細(xì)胞與發(fā)展》上發(fā)表的一篇題為《中風(fēng)后人腦組織中多能干細(xì)胞的鑒定》的研究報(bào)告中，日本兵庫醫(yī)學(xué)院的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)，中風(fēng)引起的缺血性腦損傷后，體內(nèi)會產(chǎn)生特殊的干細(xì)胞，分化成熟并形成神經(jīng)元細(xì)胞，幫助修復(fù)腦損傷。

在這項(xiàng)研究中，研究人員首次在中風(fēng)患者治療過程中移除的腦組織中發(fā)現(xiàn)了缺血誘導(dǎo)干細(xì)胞(iSCs)的存在。研究人員小太郎泰特巴亞希等人也在他們的臨床報(bào)告中首次描述了他們?nèi)绾螐闹酗L(fēng)患者的大腦中分離出缺血誘導(dǎo)的干細(xì)胞；這些干細(xì)胞位于含有神經(jīng)元的大腦區(qū)域的血管附近，它們經(jīng)常因與中風(fēng)相關(guān)的腦缺氧而死亡。

【5】Cell：北大學(xué)者利用一種化學(xué)混合物讓多能性干細(xì)胞具備全能性

當(dāng)科學(xué)家談?wù)搶?shí)驗(yàn)室干細(xì)胞是全能性還是多能性時(shí)，他們指的是這些干細(xì)胞與胚胎一樣具有產(chǎn)生體內(nèi)任何組織的潛力。然而，全能干細(xì)胞不同于多能干細(xì)胞，因?yàn)榍罢呖梢援a(chǎn)生支持胚胎的組織，如胎盤。這些組織被稱為胚外組織，在發(fā)育和健康生長中起著至關(guān)重要的作用。

現(xiàn)在，在一項(xiàng)新的研究中，來自中國北京大學(xué)和美國夏克研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種化學(xué)混合物可以使體外培養(yǎng)的小鼠PSC和人類PSC做到這一點(diǎn)：產(chǎn)生胚胎組織和胚胎外組織。他們的方法可能會為哺乳動(dòng)物的發(fā)展提供新的見解，并有助于更好地建立疾病模型，開發(fā)藥物，甚至實(shí)現(xiàn)組織再生。這種新方法預(yù)計(jì)特別適合于建立影響胚胎植入和胎盤功能的早期發(fā)育過程和疾病的模型，并可能為改善體外受精技術(shù)鋪平道路。相關(guān)研究成果發(fā)表在2017年4月6日的《細(xì)胞雜志》上，題目是“具有體內(nèi)胚胎和胚胎外潛能的多能干細(xì)胞的衍生”。本文作者為北京大學(xué)鄧鴻逵教授、北京大學(xué)人民醫(yī)院生殖中心沈歡教授和沙克研究所Juan Carlos Izpisua Belmonte教授。

【6】Nat Commun：永生化干細(xì)胞將為我們提供源源不斷的血液

研究人員最近開發(fā)了一種永生化干細(xì)胞系，它可以幫助無限期地產(chǎn)生紅細(xì)胞以供使用。

如果這些人造紅細(xì)胞可以進(jìn)入臨床階段，那么它將比目前使用的來自捐贈(zèng)者的紅細(xì)胞產(chǎn)品更有效；此外，這項(xiàng)技術(shù)還可以滿足罕見紅細(xì)胞類型患者的需求。

這個(gè)想法不僅僅是用永生化干細(xì)胞代替捐獻(xiàn)者的血細(xì)胞。對于常規(guī)的血液傳播，獻(xiàn)血者的血液還是很重要的。然而，從供體血液中富集紅細(xì)胞是非常困難的，只有1500萬毫升的血液才能勉強(qiáng)滿足患者的需求，尤其是鐮狀細(xì)胞性貧血患者。

過去，研究人員試圖直接將供體干細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成熟的紅細(xì)胞以供使用。這個(gè)技術(shù)確實(shí)可以用，但是效率極低。

【7】PLoS Biol：重磅級研究！科學(xué)家成功解析機(jī)體控制干細(xì)胞分化的精細(xì)分子機(jī)制

干細(xì)胞是非特化細(xì)胞，可以產(chǎn)生人體內(nèi)的任何細(xì)胞類型。然而，到目前為止，科學(xué)家們還不清楚身體是如何控制干細(xì)胞的，研究人員也沒有完全弄清楚哪些因素可以決定干細(xì)胞的分化，如血細(xì)胞、肝細(xì)胞或神經(jīng)細(xì)胞。最近，盧森堡大學(xué)和其他機(jī)構(gòu)的研究人員確定了身體調(diào)節(jié)祖細(xì)胞轉(zhuǎn)化為紅細(xì)胞和白細(xì)胞的分子機(jī)制。相關(guān)研究發(fā)表在國際期刊《公共科學(xué)圖書館生物學(xué)》上，這可能為后來的科學(xué)家開發(fā)新的干細(xì)胞療法提供希望。

雖然身體中的所有細(xì)胞都攜帶相同的遺傳圖譜(DNA)，但一些細(xì)胞起到紅細(xì)胞和骨細(xì)胞的作用，而另一些細(xì)胞則起到神經(jīng)或皮膚細(xì)胞的作用。如今，研究人員清楚地知道了單個(gè)細(xì)胞的作用機(jī)制，但尚不清楚生物如何在相同的遺傳模板下制造多樣的細(xì)胞，以及身體如何將這些細(xì)胞放置在所需的位置。

【8】Nat Cell Biol：研究揭示造血干細(xì)胞的形成過程！

像私家偵探一樣，圣裘德兒童研究醫(yī)院的研究人員利用視頻監(jiān)控工具發(fā)現(xiàn)了促進(jìn)血細(xì)胞發(fā)育的細(xì)胞。這一發(fā)現(xiàn)為在實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造造血干細(xì)胞提供了線索，最終可能有助于改善骨髓移植的現(xiàn)狀。

“這項(xiàng)研究可能為干細(xì)胞生物學(xué)和血液發(fā)育研究提供新的途徑，也為實(shí)驗(yàn)室骨髓干細(xì)胞移植提供線索?！笔ヴ玫聝和芯酷t(yī)院血液科助理研究員、論文作者威爾遜克萊門茨(Wilson Clements)博士說。這項(xiàng)研究最近發(fā)表在《自然細(xì)胞生物學(xué)》上。

造血干細(xì)胞可以在體內(nèi)產(chǎn)生任何種類的血細(xì)胞。它還被用于移植治療癌癥，如白血病和其他血液疾病，它也開始用于基因治療領(lǐng)域。然而，由于缺乏合適的供體，造血干細(xì)胞移植的數(shù)量有限，在實(shí)驗(yàn)室使用多能干細(xì)胞進(jìn)行造血的努力一直不成功。

所有造血干細(xì)胞都是出生前形成的，起源于發(fā)育中動(dòng)脈內(nèi)壁的一些內(nèi)皮細(xì)胞。但這一過程尚未得到充分研究。

【9】Cell Rep：科學(xué)家成功將干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成為用于產(chǎn)生骨骼肌等組織的前體細(xì)胞

近日，在國際期刊《細(xì)胞報(bào)告》(Cell Reports)上發(fā)表的一篇研究報(bào)告中，來自加州大學(xué)洛杉磯分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，通過將參與機(jī)體發(fā)育的信號分子(特殊蛋白質(zhì))與人類干細(xì)胞適當(dāng)混合，可以誘導(dǎo)人類干細(xì)胞成為體細(xì)胞。在發(fā)育的胚胎中，這些體細(xì)胞可以產(chǎn)生骨骼肌、骨組織和軟骨組織；在實(shí)驗(yàn)室中，這些在培養(yǎng)皿中生長的體細(xì)胞具有生長成上述類型細(xì)胞的潛力。

多能干細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為體內(nèi)任何類型的細(xì)胞，但研究人員希望嘗試引導(dǎo)這些干細(xì)胞產(chǎn)生特定的組織，如肌肉組織等。在發(fā)育中的人類胚胎中，肌肉細(xì)胞，如脊柱和肋骨的骨骼和軟骨，都來自稱為體節(jié)的細(xì)胞群。通過研究，研究人員闡明了動(dòng)物體節(jié)的發(fā)育機(jī)制，同時(shí)他們鑒定出了一種對體節(jié)發(fā)育非常重要的特殊分子。然而，當(dāng)研究人員試圖利用這些分子誘導(dǎo)人類干細(xì)胞產(chǎn)生體節(jié)時(shí)，整個(gè)過程并沒有表現(xiàn)出一定的功效。

【10】Cell：深入認(rèn)識誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞產(chǎn)生過程

在一項(xiàng)新的研究中，來自加州大學(xué)洛杉磯分校再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞研究Eli and Edith Broad中心的研究人員證實(shí)了特定蛋白質(zhì)如何改變皮膚細(xì)胞的身份或細(xì)胞特征，并產(chǎn)生誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)。Ips細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化成體內(nèi)任何細(xì)胞類型。這項(xiàng)研究可能會影響健康組織的形成，從而治愈疾病。相關(guān)研究成果發(fā)表在2017年1月26日出版的《細(xì)胞雜志》上，題目是《轉(zhuǎn)錄因子的合作結(jié)合編排重編程》。

IPS細(xì)胞在10年前首次被制造出來：當(dāng)時(shí)，科學(xué)家證實(shí)可以從人體中提取皮膚細(xì)胞或血細(xì)胞等組織特異性細(xì)胞，并對其進(jìn)行重新編程，使其恢復(fù)到多能狀態(tài)。這些多能細(xì)胞可以轉(zhuǎn)化為人體內(nèi)的任何細(xì)胞類型。鑒于ips細(xì)胞是由患者自己的細(xì)胞制成的，并且它們在基因上與患者完全匹配，因此它們具有制造健康的患者特異性組織和細(xì)胞的巨大潛力，這些組織和細(xì)胞可能能夠在沒有免疫排斥的情況下治療或逆轉(zhuǎn)疾病。

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