多(duō)篇重磅研究成果揭示科(kē)學(xué)家們如何利用(yòng)幹細胞療法對抗各種疾病！

圖片來源：University of Bristol

這項研究中(zhōng)，研究人員通過研究開發了一種新(xīn)方法克服上述問題，即利用(yòng)特殊的蛋白修飾幹細胞使其能(néng)夠回到心髒組織中(zhōng)。研究者Adam Perriman博士表示，在再生細胞療法的幫助下，我們能(néng)夠在患者心髒病發作(zuò)後對其實施救治，然而細胞很(hěn)少會到達我們希望它們去的地方，我們的研究目的就是利用(yòng)這種新(xīn)技(jì )術對細胞膜進行重新(xīn)改善，以便當其被注射後能(néng)夠"歸巢"到特定的組織中(zhōng)去。

Perriman博士補充道，我們的研究表明，感染性細菌的心髒歸巢特性能(néng)夠轉移到人類幹細胞中(zhōng)，通過對小(xiǎo)鼠模型進行研究後我們發現，設計出的粘附素蛋白能(néng)夠自發地插入到幹細胞的質(zhì)膜中(zhōng)，同時還不會産(chǎn)生毒性，随後就能(néng)夠指導這些修飾的細胞進入到受損的心髒中(zhōng)，文(wén)章中(zhōng)，研究人員首次将感染性細菌的靶向特性轉移到了哺乳動物(wù)的細胞中(zhōng)，該技(jì )術未來有(yǒu)望治療英國(guó)700萬心髒病患者；後期研究人員還将基于本文(wén)研究結果，深入研究開發出更多(duō)治療心髒病的新(xīn)型療法。

【2】Cell Stem Cell：幹細胞療法有(yǒu)望治療早産(chǎn)兒腸道發育不全

DOI：10.1016/j.stem.2019.04.018.

過早出生的嬰兒經常面臨嚴重的醫(yī)療挑戰，包括未充分(fēn)發育或患病的腸道。雖然腸道移植能(néng)夠讓一些患者受益，但許多(duō)嬰兒太小(xiǎo)而無法承受這個過程。美國(guó)洛杉矶兒童醫(yī)院外科(kē)醫(yī)生Tracy Grikscheit博士是組織工(gōng)程領域的領導者---利用(yòng)幹細胞培養腸道。

這篇文(wén)章是由Grikscheit博士及其同事們（作(zuò)為(wèi)INTENS的一部分(fēn)）撰寫的。INTENS是一個歐洲聯盟，緻力于通過組織工(gōng)程治療兒童腸道功能(néng)衰竭的研究。組織工(gōng)程是在實驗室中(zhōng)利用(yòng)幹細胞培養新(xīn)組織的過程。這篇論文(wén)描述了科(kē)學(xué)家們取得的進展以及他(tā)們在為(wèi)患者提供幹細胞領域方面所面臨的挑戰。

圖片來源：Dr. Grikscheit, Children's Hospital Los Angeles

幹細胞具(jù)有(yǒu)分(fēn)化為(wèi)任何細胞類型的能(néng)力，這使得使它們成為(wèi)器官修複的理(lǐ)想起始材料。這篇文(wén)章讨論了幹細胞可(kě)能(néng)潛在地治療具(jù)有(yǒu)腸道問題的嬰兒的兩種主要方式。幹細胞既可(kě)以從患者自己的腸道取出，也可(kě)以從現成的經改造後可(kě)培養腸道組織的幹細胞中(zhōng)獲取。這兩種途徑對患者都有(yǒu)各自的優勢，采取哪種類型的治療可(kě)能(néng)取決于每個嬰兒所面臨的病情。

【3】Nat Chem Biol：幹細胞療法有(yǒu)望進入新(xīn)紀元！科(kē)學(xué)家開發出新(xīn)型"細胞重編程"技(jì )術！

DOI：10.1038/s41589-019-0264-z

近日，一篇發表在國(guó)際雜志(zhì)Nature Chemical Biology上的研究報告中(zhōng)，來自科(kē)克大學(xué)的科(kē)學(xué)家們通過研究對諾貝爾獎獲得者-山(shān)中(zhōng)伸彌教授開發的"細胞重編程"方法進行了改進，使得細胞能(néng)夠在較短時間内以較高的成功率産(chǎn)生；"細胞重編程"的方法能(néng)夠獲得多(duō)潛能(néng)細胞，類似于我們熟知的存在于胚胎早期階段的細胞，由于這些細胞能(néng)通過轉化機體(tǐ)自身現有(yǒu)的細胞（比如皮膚細胞等）來獲得，因此其被稱之為(wèi)誘導多(duō)能(néng)幹細胞（induced pluripotent stem cells，ips）。

用(yòng)于将Yamanaka因子轉移到皮膚細胞中(zhōng)的病毒有(yǒu)時候會将自身插入到染色體(tǐ)的任意部分(fēn)，這就讓研究者Tamer Onder等人開始調查利用(yòng)特殊的化學(xué)物(wù)質(zhì)來代替病毒，在經過有(yǒu)針對性的實驗後，研究者觀察到，兩種化學(xué)物(wù)質(zhì)在将皮膚細胞轉化成為(wèi)幹細胞上似乎能(néng)夠産(chǎn)生預期的效果，這意味着四種Yamanaka因子中(zhōng)的兩個因子不再成為(wèi)必要的因子了；而且利用(yòng)攜帶兩個因子的方法來代替四個因子能(néng)夠将細胞重編程的時間縮短至大約1周時間，而且成功率還能(néng)夠提高到10倍。

【4】Exper Biol Med：中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)家新(xīn)成果！有(yǒu)望開發出治療2型糖尿病和肥胖症的新(xīn)型幹細胞療法！

DOI：10.1177/1535370219839643

近日，一項刊登在國(guó)際雜志(zhì)Experimental Biology and Medicine上的研究報告中(zhōng)，來自上海第九人民(mín)醫(yī)院和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員通過研究有(yǒu)望開發一種治療肥胖和2型糖尿病的新(xīn)療法，文(wén)章中(zhōng)，研究者表示，通過移植脂肪組織衍生的間充質(zhì)幹細胞或能(néng)改善動物(wù)模型機體(tǐ)的代謝(xiè)平衡并降低驗證表現。

當前研究中(zhōng)，研究人員對高脂肪飲食喂食的小(xiǎo)鼠進行研究，評估了ADSCs改善機體(tǐ)胰島素耐受性的能(néng)力，接受ADSCs的高脂肪飲食喂食小(xiǎo)鼠表現出了血糖水平的下降及胰島素敏感性的增加；更重要的是，這些保護效應的産(chǎn)生或許是機體(tǐ)骨骼肌和脂肪組織炎症的抑制劑葡萄糖攝入的增加所緻，相關研究結果表明，ADSC的移植能(néng)夠通過多(duō)種機制來改善高脂肪飲食喂食小(xiǎo)鼠機體(tǐ)的葡萄糖耐受和代謝(xiè)平衡。研究者Wang說道，我們發現，神經調節蛋白（neuregulin）的過表達能(néng)夠改善ADSCs在改善胰島素耐屬性和其它肥胖相關代謝(xiè)性障礙上的效率，其或有(yǒu)望作(zuò)為(wèi)一種新(xīn)型治療手段來治療肥胖、胰島素耐受性和2型糖尿病。

【5】Nat Cell Biol：最新(xīn)幹細胞研究有(yǒu)助于開發再生醫(yī)學(xué)療法

DOI：10.1038/s41556-019-0333-2

一種新(xīn)方法使研究人員能(néng)夠創建豬和人類細胞的擴增潛能(néng)幹細胞（EPSC）。這些幹細胞具(jù)有(yǒu)發育中(zhōng)胚胎中(zhōng)最早的細胞的特征，并且可(kě)以發育成任何類型的細胞。這項研究發表在今天（6月3日）的《Nature Cell Biology》雜志(zhì)上，這是科(kē)學(xué)家第一次能(néng)夠從早期豬胚胎中(zhōng)獲得幹細胞。家豬因其與人類的遺傳和解剖學(xué)相似性而具(jù)有(yǒu)很(hěn)大的生物(wù)醫(yī)學(xué)研究潛力，包括相似的器官大小(xiǎo)。能(néng)夠遺傳修飾豬幹細胞也将有(yǒu)益于動物(wù)健康和食物(wù)生産(chǎn)。

圖片來源：Nature Cell Biology

EPSCs來自最早發育階段的培養細胞，當受精(jīng)卵僅分(fēn)成4或8個細胞并且細胞保留一些全能(néng)性 - 産(chǎn)生所有(yǒu)細胞類型的能(néng)力。"這些EPSC幹細胞具(jù)有(yǒu)發育效力，這在傳統胚胎或誘導多(duō)能(néng)幹細胞中(zhōng)并不常見。他(tā)們有(yǒu)可(kě)能(néng)産(chǎn)生所有(yǒu)胚胎和胚胎外細胞系 - 包括胎盤和卵黃囊細胞系，将發育時鍾轉變為(wèi)最早的細胞類型。這些細胞将使研究人員能(néng)夠研究早期胚胎發育，流産(chǎn)和發育障礙。"第一批EPSC于2017年創建，當時該小(xiǎo)組在小(xiǎo)鼠的早期發育過程中(zhōng)針對關鍵的分(fēn)子途徑。在這些最早的胚胎發育階段，哺乳動物(wù)物(wù)種非常相似，細胞就像一張白紙。這項研究表明，有(yǒu)可(kě)能(néng)使用(yòng)相同的方法創建人類EPSC。

【6】Nature：重大進展！28天内在體(tǐ)外将造血幹細胞的數量擴大900倍，讓無需接受調理(lǐ)治療的造血幹細胞移植成為(wèi)可(kě)能(néng)

DOI：10.1038/s41586-019-1244-x

在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)斯坦福大學(xué)和日本東京大學(xué)等研究機構的研究人員可(kě)能(néng)破解了在沒有(yǒu)放療和化療的情況下進行幹細胞移植和基因治療的密碼。

這些研究人員證實在不首先消除受者自身幹細胞群體(tǐ)的情況下，成功地将大量體(tǐ)外培養的造血幹細胞移植到小(xiǎo)鼠體(tǐ)内是有(yǒu)可(kě)能(néng)的。如果這種技(jì )術也适用(yòng)于人類，那麽它可(kě)能(néng)在移植前讓數千名(míng)患有(yǒu)血液疾病或免疫疾病的患者免受嚴格的放療或化療方案。它還可(kě)能(néng)允許臨床醫(yī)生利用(yòng)患者自己的經過基因校正的幹細胞進行基因治療。

Nakauchi說道，"擴大造血幹細胞的數量一直是幹細胞領域的最高目标。當某些東西不起作(zuò)用(yòng)時，人們往往會認為(wèi)缺少了某些東西。但是，我們決定通過清除常規培養系統中(zhōng)的所有(yǒu)雜質(zhì)來嘗試一種相反的方法，同時還優化促進造血幹細胞自我更新(xīn)的其他(tā)方面。"這些研究人員還用(yòng)聚乙烯醇替代了一種可(kě)能(néng)受到污染的血液蛋白---血清白蛋白。聚乙烯醇是一種水溶性合成化學(xué)物(wù)質(zhì)，經常用(yòng)于生物(wù)醫(yī)學(xué)研究。

對這些細胞培養方式的這些修改使得這些研究人員能(néng)夠利用(yòng)僅50個起始細胞産(chǎn)生足夠的造血幹細胞用(yòng)于移植。雖然其中(zhōng)的一些造血幹細胞确實在培養中(zhōng)發生分(fēn)化，但是在整個培養期間，更多(duō)的造血幹細胞仍然保持它們的幹細胞特性。Nakauchi說，"這些原始的50個細胞在28天内增加了大約8000倍。其中(zhōng)，每35個細胞中(zhōng)就有(yǒu)一個仍然是功能(néng)性的造血幹細胞。"

這些研究人員估計，原始樣本中(zhōng)的造血幹細胞數量增加了200～900倍，這是前所未有(yǒu)的擴大水平。當他(tā)們将新(xīn)培養的細胞移植到未經過調理(lǐ)治療的小(xiǎo)鼠體(tǐ)内時，這些小(xiǎo)鼠産(chǎn)生來自供者造血幹細胞和它們自身造血幹細胞的血液細胞和免疫細胞，這就證實這些供者細胞已經定植并保持功能(néng)。

【7】PNAS：重大進展！發現胎盤幹細胞能(néng)夠再生心髒，有(yǒu)望開發出新(xīn)型幹細胞療法來治療心髒病

DOI：10.1073/pnas.1811827116.

-在一項新(xīn)的研究中(zhōng)，來自美國(guó)西奈山(shān)伊坎醫(yī)學(xué)院的研究人員證實在動物(wù)模型中(zhōng)，來自胎盤的稱為(wèi)Cdx2細胞的幹細胞能(néng)夠在心髒病發作(zuò)後再生健康的心髒細胞。這些研究結果可(kě)能(néng)代表了一種再生心髒和其他(tā)器官的新(xīn)療法。

這項新(xīn)研究旨在确定哪種類型的幹細胞能(néng)夠讓心髒細胞再生。這些研究人員首先研究了Cdx2細胞，這是之前鑒定出這種混合的幹細胞群體(tǐ)中(zhōng)最為(wèi)常見的幹細胞類型，結果發現它們占來自胎盤的有(yǒu)助于心髒再生的幹細胞比例最高（40％）。

圖片來源：Nature

為(wèi)了測試Cdx2細胞的再生特性，這些研究人員在三組雄性小(xiǎo)鼠中(zhōng)誘發了心髒病發作(zuò)。第一組接受來自終末妊娠小(xiǎo)鼠胎盤的Cdx2幹細胞處理(lǐ)，第二組接受不表達Cdx2的胎盤細胞處理(lǐ)，第三組作(zuò)為(wèi)對照接受鹽水處理(lǐ)。他(tā)們使用(yòng)磁共振成像技(jì )術在誘導心髒病發作(zuò)後立即分(fēn)析所有(yǒu)小(xiǎo)鼠，并且在誘發心髒病發作(zuò)後接受細胞或生理(lǐ)鹽水處理(lǐ)3個月後再次分(fēn)析這些小(xiǎo)鼠。他(tā)們發現，Cdx2幹細胞處理(lǐ)組中(zhōng)的每隻小(xiǎo)鼠在心髒健康組織方面都有(yǒu)明顯的改善和再生。到三個月時，這些幹細胞直接遷移到心髒受損部位，并且形成新(xīn)的血管和新(xīn)的心肌細胞（跳動的心肌細胞）。注射生理(lǐ)鹽水和非Cdx2胎盤細胞的小(xiǎo)鼠發生心力衰竭，而且它們的心髒并未出現再生的證據。

這些研究人員注意到Cdx2細胞的另外兩個特性：它們除了具(jù)有(yǒu)胚胎幹細胞的所有(yǒu)蛋白，還具(jù)有(yǒu)其他(tā)的蛋白，這使得它們能(néng)夠直接遷移到損傷部位，這是胚胎幹細胞無法做到的事情，而且它們似乎避免了宿主免疫反應。當将來自胎盤的Cdx2細胞注射到另一隻動物(wù)中(zhōng)時，宿主免疫系統并不排斥它們。

【8】Cell Stem Cell：利用(yòng)幹細胞首次制備"血腦屏障"芯片"

DOI：10.1016/j.stem.2019.05.011

内格夫本古裏安(ān)大學(xué)（BGU）和洛杉矶Cedars-Sinai醫(yī)學(xué)中(zhōng)心的研究人員首次創造了一種含有(yǒu)幹細胞的人類血腦屏障（BBB）芯片，用(yòng)于開發個性化醫(yī)療和研究腦部疾病的新(xīn)技(jì )術。用(yòng)于開發個性化醫(yī)療和研究腦部疾病的新(xīn)技(jì )術。這項新(xīn)研究發表在Cell Stem Cell雜志(zhì)上。

在這項研究中(zhōng)，研究人員将從個體(tǐ)收集的血細胞重編程成為(wèi)幹細胞（稱為(wèi)誘導多(duō)能(néng)幹細胞），可(kě)以産(chǎn)生任何類型的細胞。之後，作(zuò)者将細胞置于微流體(tǐ)BBB器官芯片上，其尺寸大約為(wèi)AA電(diàn)池，其中(zhōng)包含細小(xiǎo)的空心通道，内襯有(yǒu)數萬個活細胞和組織。重建了功能(néng)性的BBB芯片具(jù)有(yǒu)類似于人體(tǐ)真實的功能(néng)特性，包括阻止某些藥物(wù)的進入等。

【9】Stem Cells：新(xīn)技(jì )術或能(néng)利用(yòng)幾毫升血液制造大量幹細胞 有(yǒu)望開發出心血管疾病潛在療法

DOI：10.1002/stem.2936

近日，一項刊登在國(guó)際雜志(zhì)Stem Cells上的研究報告中(zhōng)，來自貝爾法斯特女王大學(xué)的科(kē)學(xué)家們通過研究有(yǒu)望開發出治療血管和糖尿病相關的心血管疾病的新(xīn)型療法。文(wén)章中(zhōng)，研究人員開發了一種新(xīn)技(jì )術，其能(néng)利用(yòng)少量血液樣本在短時間内産(chǎn)生大量幹細胞，随後這些幹細胞能(néng)夠替代血管内損傷的細胞，這種療法有(yǒu)望抑制糖尿病患者多(duō)種血管相關的并發症，包括心髒病發作(zuò)、腎髒疾病和失明等。

本文(wén)研究中(zhōng)，研究人員重點對治療血管疾病的幹細胞進行研究，他(tā)們還能(néng)利用(yòng)同樣的過程來産(chǎn)生用(yòng)于分(fēn)化成多(duō)種器官的幹細胞，包括大腦和腎髒等。研究者發現，激活幹細胞中(zhōng)一種名(míng)為(wèi)内皮特異性分(fēn)子1（ESM1，Endothelial Specific Molecule 1)的特殊基因或能(néng)增強新(xīn)生内皮細胞的産(chǎn)生和功能(néng)，這種新(xīn)生的内皮細胞在多(duō)種血管疾病發生過程中(zhōng)扮演着關鍵角色。

在細胞治療過程中(zhōng)，通過移植健康的内皮細胞就能(néng)修複血管損傷，研究者Alan Stitt說道，通過開發新(xīn)技(jì )術，我們就能(néng)夠很(hěn)容易地産(chǎn)生幹細胞來進行移植替代損傷的血管内皮細胞，激活ESM1基因就能(néng)改善内皮細胞的産(chǎn)生和功能(néng)，從而逆轉損傷的細胞，修複損傷的内皮細胞也能(néng)夠有(yǒu)效阻斷疾病的進展，并有(yǒu)效抑制相關并發症的發生。最後研究者表示，雖然不能(néng)适用(yòng)于所有(yǒu)心血管疾病（比如冠狀動脈疾病），但細胞移植療法依然具(jù)有(yǒu)巨大潛力，如今研究者知道如何産(chǎn)生并改善受損細胞的功能(néng)，同時他(tā)們也重點關注對對藥物(wù)的篩選來尋找能(néng)夠改善患者内皮細胞受損的新(xīn)型藥物(wù)，最終或有(yǒu)望改善數百萬患者的生活質(zhì)量。

【10】PLoS Genet：毛囊幹細胞具(jù)有(yǒu)修複小(xiǎo)鼠受損神經元的潛力

DOI：10.1371/journal.pgen.1008034

馬裏蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Thomas Hornyak及其同事在最近發表在《PLOS Genetics》上的一項新(xīn)研究中(zhōng)表明，一群特殊的毛囊幹細胞有(yǒu)可(kě)能(néng)再生使小(xiǎo)鼠神經元被隔離的塗層，這項研究為(wèi)尋找某些神經退行性疾病的治療方案提供了一個新(xīn)的方向。

圖片來源：PLOS genet

在目前的研究中(zhōng)，他(tā)們發現可(kě)以根據是否被一種名(míng)為(wèi)CD34的糖蛋白包裹來識别并分(fēn)離這兩組黑素細胞幹細胞。CD34是一種表面分(fēn)子，存在于包括血液幹細胞在内的其他(tā)類型的幹細胞上。研究人員從小(xiǎo)鼠毛囊中(zhōng)分(fēn)離出兩組黑素細胞幹細胞，并在培養皿中(zhōng)培養。他(tā)們驚奇地發現，攜帶CD34的細胞變成了膠質(zhì)細胞。在神經系統中(zhōng)，神經膠質(zhì)細胞會使神經元上覆蓋着一層叫做髓鞘的脂肪絕緣層，它能(néng)加快神經沖動的傳播速度。

此外，研究人員還發現，CD34陽性的幹細胞可(kě)以在培養的細胞和基因缺陷無法形成髓鞘的小(xiǎo)鼠體(tǐ)内再生神經元上的髓鞘。這項新(xīn)的發現表明，毛囊中(zhōng)CD34陽性的黑素細胞幹細胞的囊袋保留了一些早期的功能(néng)。如果在人類毛囊中(zhōng)也存在類似的群體(tǐ)，他(tā)們就有(yǒu)可(kě)能(néng)用(yòng)于開發出治療神經損傷和脫髓鞘疾病(如多(duō)發性硬化症)的新(xīn)療法。

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