盤點：近期值得一讀的干細胞重磅級研究

　　【1】Science子刊：利用CRISPR/Cas9修復源自罕見免疫缺陷病患者的造血干細胞基因缺陷

　　doi：10.1126/scitranslmed.aah3480

　　在一項新的研究中，來自美國國家衛生研究院（NIH）所屬的國家過敏癥和傳染病研究所（NIAID）、MaxCyte公司和Leidos生物醫學研究公司的研究人員開發出一種新的方法來修復源自X連鎖慢性肉芽腫病（X-linked chronic granulomatous disease， X-CGD）患者體內的造血干細胞中的一種缺陷的基因。當移植到小鼠體內后，這些經過修復的造血干細胞產生功能正常的白細胞，這提示著這一策略可能潛在地被用來治療X-CGD患者。相關研究結果發表在2017年1月11日那期Science Translational Medicine期刊上，論文標題為“CRISPR-Cas9 gene repair of hematopoietic stem cells from patients with X-linked chronic granulomatous disease”。

　　X-CGD是一種罕見的遺傳性免疫缺陷疾病。它是由基因CYBB發生突變導致的。基因CYBB為產生蛋白NOX2提供遺傳指令。蛋白NOX2上存在的缺陷會破壞白細胞抵抗感染的能力，從而讓X-CGD患者非常容易遭受威脅生命的感染。在這項新的研究中，研究人員著重關注一種CYBB基因突變：CYBB的單堿基變化導致沒有活性的NOX2產生。

　　【2】Nat Bio Eng：突破！科學家利用干細胞成功再生出心臟外層結構

　　新聞閱讀：Researchers use stem cells to regenerate the external layer of a human heart

　　近日，刊登在國際雜志Nature Biomedical Engineering上的一項研究報告中，來自美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員通過研究利用干細胞成功再生出了人類心臟的心外膜細胞；研究者表示，早在2012年，我們就發現如果能夠利用化學物質處理人類干細胞，使其連續激活干細胞并且抑制Wnt信號通路，就會促進干細胞轉變成為心肌細胞，心肌作為心臟三層結構中的中間一層結構，其非常厚實，能夠通過收縮向機體各部供血。

　　Wnt信號通路是由蛋白質組成的一種特殊的信號轉導途徑，其能夠利用細胞表面受體將信號傳入細胞內部。Xiaojun Lance Lian教授表示，我們需要為心臟祖細胞（cardiac progenitor cells）提供額外的信息使其轉化成為心外膜細胞，但在這項研究之前，我們并不清楚這種特殊的信息是什么，如今通過研究發現，如果能夠再次激活細胞中的Wnt信號通路，我們就能夠重新驅動心臟祖細胞轉變成為心外膜細胞，而不是心肌細胞。

　　【3】Nature：重磅！**利用多能性干細胞培育出人胃底組織

　　doi：10.1038/nature21021

　　在一項新的研究中，美國辛辛那提兒童醫院醫學中心多能性干細胞部門主任Jim Wells博士及其團隊在培養皿中利用多能性干細胞培育出產生胃酸和消化酶的人胃底（stomach fundus）組織。相關研究結果于2017年1月4日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Wnt/β-catenin promotes gastric fundus specification in mice and humans”。這項研究是在Wells團隊培育出胃部的激素產生區域（即胃竇）兩年后開展的。

　　這一發現意味著科學家們如今能夠培養出人胃部的部分區域，從而以前所未有的方式研究疾病，為開發新的療法構建模型，以及理解人胃部發育和健康。

　　Wells說，“鑒于我們能夠培育人胃竇和胃底微器官，研究這些人胃組織如何在生理學上相互作用，對感染和損傷作出不同的應對，和對藥物治療作出反應。胃部疾病影響美國上百萬人，而且胃癌是全世界第三大癌癥相關死亡的病因。”

　　【4】Adv Healthc Mater：開發出磁控干細胞用于腫瘤藥物靶向輸送

　　DOI： 10.1002/adhm.201600843

　　來自托木斯克理工大學（TPU）的科學家開發出了一種控制間充質干細胞（MSCs）的新技術，可以更有效治療腫瘤。為了攻擊腫瘤細胞，科學家們嘗試采用磁場控制病人的自體細胞，因為自體細胞不會被機體免疫系統排斥，因此可以直接將藥物帶到腫瘤中心。這項新技術由TPU、巴普甫夫醫科大學及倫敦大學女王學院的研究人員一起完成。

　　他們將約10微米的MSCs與包含藥物的磁性微米顆粒結合在一起，采用外加磁場驅使細胞向腫瘤組織移動，到達腫瘤組織后這些微米顆粒會將包載的藥物釋放出來，因此藥物被精準輸送到腫瘤組織，不會對正常組織造成傷害。

　　“MSCs本身就具有腫瘤趨向性，它們還可以在體內外分化成為骨、脂肪、肌肉或結締組織。因此MSCs在替代療法、基因或細胞工程領域很具有吸引力。”共同作者之一Alexander Timin說道，他是TPU的一名研究員。

　　【5】Nat Commun：突破！科學家成功開發出新版本干細胞 或具有強大的治療潛力

　　doi：10.1038/NCOMMS13724

　　最近，一項發表在國際雜志Nature Communications上的研究報告中，來自北卡羅來納州立大學、中國鄭州大學**附屬醫院等機構的研究人員通過研究開發出了一種合成版本的新型心臟干細胞（Cardiac stem cell， CSC），相比天然干細胞而言，這些合成細胞能夠提供一定的治療潛力，同時還能夠降低干細胞療法相關的疾病風險，此外研究者開發的這種新型干細胞還具有一定的穩定性，該技術有望幫助開發其它類型的干細胞。

　　干細胞療法能夠通過促進機體內源性修復來發揮作用，也就是說，其能夠通過分泌一些旁分泌因子（paracrine factors）來幫助損傷的組織進行修復，這些旁分泌因子包括蛋白質和遺傳物質，當干細胞療法能夠對疾病進行有效治療時，往往也會誘發機體腫瘤的生長和免疫排斥反應的產生，此外這些干細胞自身都非常脆弱，在其被使用之前需要進行包括儲存等一系列重要的過程。

　　【6】Nature子刊：重磅！科學家研發出人工合成干細胞治療心臟病

　　DOI：10.1038/NCOMMS13724

　　多項研究表明，干細胞治療主要通過旁分泌機制（釋放蛋白質和核酸等）修復損傷組織。雖然干細胞治療的有效性已得到廣泛證實，但是其療法仍具有一定的潛在風險，例如誘導宿主腫瘤形成和免疫排斥反應。另外，干細胞自身具有易碎性、難保存性、和操作的復雜性等缺點。

　　任職于北卡羅來納州立大學和北卡羅來納大學教堂山分校的本文通訊作者程柯Ke Cheng教授，一直致力于心臟干細胞的研究。這次，Cheng教授位于北卡的實驗室和鄭州大學**附屬醫院的張金盈教授合作，研發出具備心臟干細胞分泌因子和細胞膜的人工合成干細胞，并命名為細胞模擬微粒（Cell-mimicking microparticle， CMMP）。

　　Cheng說，“我們的設計思路是從天然心臟干細胞中提取分泌因子，再和生物可降解微粒融合形成顆粒，最后包被心臟干細胞的細胞膜。我們稱這種能模擬細胞治療功能的微球為細胞模擬微粒CMMP。”

　　【7】Cell Rep：干細胞轉變為神經元的新方法

　　DOI： 10.1016/j.celrep.2016.07.035

　　由于很難獲得功能完整的人神經元，在實驗室研究神經紊亂面臨著巨大挑戰。而最近一項由杜克-新加坡國立大學醫學院的研究人員開發的新技術可以在實驗室快速高效地培養出與神經紊亂相關的神經元，這或許為神經紊亂疾病的研究帶來了希望。

　　根據釋放的神經遞質種類，神經元可以分為激活性神經元和抑制性神經元，如分泌谷氨酸鹽的神經元是激活性神經元，分泌γ-氨基丁酸（GABA）的神經元則是抑制性神經元。抑制性神經元是癲癇等疾病的罪魁禍首，但是目前研究人員對這種神經元知之甚少。新加坡A*STAR基因組研究所的博士后Alfted Sun說道：“主要原因就是目前缺乏在體外快速高效地產生這些神經元的方法。”事實上，現有將干細胞培育成GABA分泌神經元的方法周期很長，需要超過6個月才能完成，這嚴重限制了相關研究的進展。

　　（來源：生物谷）