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干细胞移植领域研究进展一览

  • 分类:领域前沿
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  • 发布时间:2017-09-30 09:47
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【概要描述】       1. J neurosci:利用供体干细胞治疗脊髓神经损伤       DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2785-16.2017       根据最近一篇发表在《The Journal of Neuroscience》杂志上的一篇文章中,研究者们描述了一种潜在能够利用干细胞移植的方式促进脊髓神经损伤之后运动能力恢复的治疗方法。       此前研究已经表明,利用神经干细胞移植的方法能够有效促进脊髓神经损伤之后神经元的修复。然而,由于遗传背景的差异,供体细胞会与受体免疫系统的部分细胞发生相互作用,进而发生免疫排斥的现象。针对这些细胞间相互作用的分子机制目前还没有清楚的结论。       对此,Hal Nguyen,Aileen Anderson以及他们的同事们在小鼠水平进行了相关研究。研究结果显示,接受了人源供体组织来源的干细胞的小鼠需要首先敲除体内一种特殊类群的免疫细胞,才能够提高小鼠在玻璃板上的行动能力。尽管对于供体细胞来说,小鼠在脊髓神经损伤发生的同时进行细胞的移植或者在脊髓神经损伤发生30天之后再进行细胞的移植,其存活的几率并没有显著差异,但随着时间的不同,这些细胞分化的类型以及分布的部位则会出现明显的差异。这些结果表明,免疫细胞在脊髓神经发生损伤的不同时间点会出现不同的分布特征,而这一现象则会对干细胞促进神经元的修复以及运动功能的恢复作用产生影响。       相关结果发表在最近一期的《The Journal of Neuroscience》杂志上,文章题目为:"Systemic neutrophil depletion modulates the migration and fate of transplanted human neural stem cells to rescue functional repair"。        2. J Clin Invest:人源神经干细胞移植可治疗大鼠脊髓神经损伤       DOI: 10.1172/JCI92955       经过一年半的实验与观察,来自加州圣地亚哥分校的研究者们称:人源神经干细胞移植进入患有脊髓神经损伤的大鼠体内后能够持续的生长与成熟,在移植一年之后能够恢复其原有功能。相关结果发表在最近一切的《Journal of Clinical Investigation》杂志上。       神经干细胞能够分化生成神经元、神经胶质以及支撑细胞。来自加州圣地亚哥分校的神经学教授like Lu等人则研究了神经干细胞治疗脊髓神经损伤的潜力。作者将诱导形成的多能性神经干细胞移植进入患有脊髓神经损伤的大鼠以内用于治疗。此前试验证明神经干细胞能够成功移植并且在体内形成新的神经元连接,此外还能够恢复一些有限的生理功能,例如肢体移动等等。       然而,仍然有一个问题得不到解决,那就是神经干细胞的成熟速率。众所周知,大鼠模型的生物学周期远远短于人类:人类的妊娠期需要280天,而打出只需要21天。人类婴儿2到3岁左右时身体与大脑的重量比相当于20天的大鼠。因此,人源的神经干细胞在动物模型中的试验结果并不一定能够反映人类患者真实的治疗效果。       为了精确研究神经元移植后的长期效果,作者利用人源H9神经干细胞系作为研究对象,并且通过转基因的方式导入了绿色荧光标记用于观察。首先这些细胞在含有生长因子混合液的培养基中生长,之后被移植进入免疫缺陷的、脊髓神经损伤的大鼠受体体内。       之后,作者观测了大鼠在移植手术之后的连续时间内神经干细胞的生长发育情况。结果显示,随着时间的延长,这些细胞渐渐向成熟的神经元分化。"令我们惊讶的是,干细胞在整个观测期间内不断地成熟,而且当神经元成熟到一定阶段时大鼠的生理功能也得到了一定的恢复"。       另外,作者还发现这类移植进入的神经干细胞并不会从受伤部位迁移,负责这一过程的则是支持性的星状细胞。此外,作者也没有发现神经胶质的过分生长,例如肿瘤的形成等等。作者称通过优化移植的操作能够将细胞泄露的现象降低。       3. J Clin Invest:骨髓蛋白或可成为提高干细胞移植成功率的靶点       DOI: 10.1172/JCI92571       骨髓中含有大量的造血干细胞,这类细胞能够分化为各种各样的血液细胞类群。在骨髓损伤以及系统性感染发病过程中,骨髓细胞能够用于生成新的血细胞,包括免疫细胞在内。这一过程被称为造血过程。       最近,来自宾夕法尼亚大学的研究者们发现了一种调控造血过程的重要蛋白Del-1,通过靶向该蛋白能够提高干细胞移植的效率。此外,对于特定的血液癌症患者来说,这种靶向疗法能够增强机体的免疫细胞产生的水平。相关结果发表在最近一期的《Journal of Clinical Investigation》杂志上。       该文章的作者,来自宾夕法尼亚大学医学院的George Hajishengallis教授在职业生涯的早期就开始了对Del-1蛋白的研究,通过与同行们合作,他鉴定出了Del-1能够抑制免疫细胞向牙龈组织的移动,从而证明该蛋白是一个潜在的治疗牙龈疾病的靶点。此外,研究者们还发现Del-1同样在骨髓组织中有大量的表达。       通过实验,作者发现Del-1至少在三种支持造血而干细胞功能的骨髓细胞中表达:表皮细胞、CAR 细胞以及成骨细胞。利用Del-1缺失突变体小鼠,作者发现该蛋白能够促进造血干细胞的增值与分化,从前体细胞分化形成髓系细胞,例如巨噬细胞、中性粒细胞等等。而对于淋巴细胞的分化促进作用则相对不明显。       通过骨髓抑制试验,作者发现Del-1的存在对于干细胞骨髓移植后的功能实现具有重要的作用。通过在小鼠水平模拟系统性感染,作者发现缺失Del-1蛋白会导致髓系细胞的水平出现明显的降低。       综上,作者认为这一发现将为提高骨髓干细胞移植的成功率提供新的研究思路。       4. Nat Cell Biol:治疗脱发不是梦!科学家实现利用药物激活毛囊干细胞来促进头发再生!       DOI:10.1038/ncb3575       近日,一项刊登在国际杂志Nature Cell Biology上的研究报告中,来自加州大学洛杉矶分校的研究人员通过研究开发了一种新方法,该方法能够激活毛囊中的干细胞使其促进头发生长,相关研究或为后期研究人员开发新药来促进脱发或秃顶人群的头发生长;脱发的发生往往和多种因素直接相关,比如机体激素失衡、压力、老化或化疗等。       毛囊干细胞是头发毛囊中的长寿细胞,其存在于皮肤中,而且在人的一生中都会持续产生头发,通常情况下毛囊干细胞处于静息状态,但在新发周期过程中其会快速激活(当新头发生长开始发生时),毛囊干细胞的静息状态往往受到多种因素的调节,在特定的情况下其往往并不会激活,也就意味着个体会出现脱发。 这项研究中,研究人员Christofk等人通过研究发现,毛囊干细胞的代谢不同于皮肤中的其它细胞,其细胞代谢涉及破碎营养物质促进细胞分裂,产生能量并且对环境产生反应;随着毛囊干细胞不断消耗来自血液中的葡萄糖,干细胞往往会加工葡萄糖来产生名为丙酮酸盐的代谢产物,随后细胞就会将丙酮酸盐传输至线粒体中,或者将丙酮酸盐转化成为乳酸代谢产物。       Christofk教授说道,我们对毛囊干细胞代谢过程的观察能够帮助我们检测遗传性地降低丙酮酸盐进入线粒体是否会促进毛囊干细胞制造更多的乳酸,以及是否这会激活细胞并且促进头发快速生长。研究人员首先在小鼠机体中遗传性地阻断了乳酸的产生,结果表明这能够抑制毛囊干细胞的激活,反之,当遗传性地增加小鼠机体中乳酸的产生时,也能够加速毛囊干细胞激活,增加生发周期。在本文研究之前,研究人员并不清楚增加或降低乳酸水平是否会对毛囊干细胞产生影响;当研究人员发现改变乳酸产生能够影响到头发生长时,他们便开始寻找药物来作用于皮肤观察是否能够产生相同的效应。       随后研究人员鉴别出了两种药物,当将药物作用于小鼠皮肤时,研究者发现,药物能够以不同的方式来影响毛囊干细胞从而促进乳酸生成;第一种名为RCGD423的药物能够激活名为JAK-Sat的细胞信号通路,将细胞外部的信息传输到细胞核中,研究者表示,JAK-Sat的激活能够增加乳酸的产生并且驱动毛囊干细胞激活以及头发生长;而另外一种名为UK5099的药物则能够阻断丙酮酸盐进入线粒体中,从而就能够驱动毛囊干细胞中乳酸的产生,并且加速小鼠头发的生长。       研究者Aimee Flores说道,通过本文研究我们获得了能够激活干细胞活性的新方法,利用药物通过激活毛囊干细胞来刺激头发生长这一思路非常新颖,这或许会给数百万脱发人群带来福音;目前我们才刚刚开始理解毛囊干细胞在头发生长过程中所扮演的关键角色,后期我们还将通过更为深入的研究来对此进行解析,相信通过研究人员更多深入的研究,未来他们或能开发出彻底治疗脱发的新型疗法。       5. Stem Cell Rep:中美科学家成功利用电场引导神经干细胞治疗脑损伤        DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.05.035       近日,一项刊登在国际杂志Stem Cell Reports上的研究报告中,来自加利福尼亚大学等机构的研究人员通过研究发现,利用电场或能够引导神经干细胞移植到大脑中的特定位点,相关研究或为研究人员开发新方法来有效引导干细胞对大脑损伤修复提供新的思路和希望。文章中,研究者阐明了如何利用电场来指导伤口的愈合,损伤的组织能够产生微弱的电场,研究人员揭示了这些电场如何吸引细胞进入到伤口帮助愈合。       研究者Min Zhao教授表示,再生医学研究的需求之一就是如何有效安全地移动并且引导干细胞进入到损伤位点进行修复,由于干细胞没有有效迁移到损伤位点往往是开发有效临床疗法的一大障碍。来自上海仁济医院的研究者Junfeng Feng也是该研究的参与者,他们共同研究阐明了如何利用电场来引导干细胞植入到大脑中。       天然的神经干细胞位于大脑深处(脑室下区和海马体),其能够发育成为其它大脑组织;为了修复大脑皮层的损伤,这些细胞不得不进行一些远距离的迁移,尤其是在人类的大脑中,而移植的干细胞或许就需要进行迁移来寻找大脑损伤的区域。这项研究中,研究人员利用大鼠开发了一种干细胞移植模型,他们将人类的神经干细胞置于吻侧迁移流(rostral migration stream,RMS)中,吻侧迁移流是大鼠大脑中携带细胞进入嗅球的一种途径,而嗅球能够控制动物的嗅觉,细胞能够发生迁移部分是因为脑脊髓液的流动,部分是在化学信号的驱动下进行的。       通过在大鼠大脑中应用电场,研究者发现他们可以促进移植的干细胞抵御流体逆流而上在大脑中寻找其它位点,在治疗后这些移植的干细胞能够在新的位点停留数周或数月时间;最后研究者Zhao说道,在大脑中对干细胞进行电场“动员”和引导或许就能够为我们提供一种新方法来促进干细胞疗法对大脑疾病、中风和损伤进行治疗。 (本文章摘自2017-09-20《生物谷》)  

干细胞移植领域研究进展一览

【概要描述】
      1. J neurosci:利用供体干细胞治疗脊髓神经损伤

      DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2785-16.2017




      根据最近一篇发表在《The Journal of Neuroscience》杂志上的一篇文章中,研究者们描述了一种潜在能够利用干细胞移植的方式促进脊髓神经损伤之后运动能力恢复的治疗方法。

      此前研究已经表明,利用神经干细胞移植的方法能够有效促进脊髓神经损伤之后神经元的修复。然而,由于遗传背景的差异,供体细胞会与受体免疫系统的部分细胞发生相互作用,进而发生免疫排斥的现象。针对这些细胞间相互作用的分子机制目前还没有清楚的结论。

      对此,Hal Nguyen,Aileen Anderson以及他们的同事们在小鼠水平进行了相关研究。研究结果显示,接受了人源供体组织来源的干细胞的小鼠需要首先敲除体内一种特殊类群的免疫细胞,才能够提高小鼠在玻璃板上的行动能力。尽管对于供体细胞来说,小鼠在脊髓神经损伤发生的同时进行细胞的移植或者在脊髓神经损伤发生30天之后再进行细胞的移植,其存活的几率并没有显著差异,但随着时间的不同,这些细胞分化的类型以及分布的部位则会出现明显的差异。这些结果表明,免疫细胞在脊髓神经发生损伤的不同时间点会出现不同的分布特征,而这一现象则会对干细胞促进神经元的修复以及运动功能的恢复作用产生影响。

      相关结果发表在最近一期的《The Journal of Neuroscience》杂志上,文章题目为:"Systemic neutrophil depletion modulates the migration and fate of transplanted human neural stem cells to rescue functional repair"。

       2. J Clin Invest:人源神经干细胞移植可治疗大鼠脊髓神经损伤

      DOI: 10.1172/JCI92955




      经过一年半的实验与观察,来自加州圣地亚哥分校的研究者们称:人源神经干细胞移植进入患有脊髓神经损伤的大鼠体内后能够持续的生长与成熟,在移植一年之后能够恢复其原有功能。相关结果发表在最近一切的《Journal of Clinical Investigation》杂志上。

      神经干细胞能够分化生成神经元、神经胶质以及支撑细胞。来自加州圣地亚哥分校的神经学教授like Lu等人则研究了神经干细胞治疗脊髓神经损伤的潜力。作者将诱导形成的多能性神经干细胞移植进入患有脊髓神经损伤的大鼠以内用于治疗。此前试验证明神经干细胞能够成功移植并且在体内形成新的神经元连接,此外还能够恢复一些有限的生理功能,例如肢体移动等等。

      然而,仍然有一个问题得不到解决,那就是神经干细胞的成熟速率。众所周知,大鼠模型的生物学周期远远短于人类:人类的妊娠期需要280天,而打出只需要21天。人类婴儿2到3岁左右时身体与大脑的重量比相当于20天的大鼠。因此,人源的神经干细胞在动物模型中的试验结果并不一定能够反映人类患者真实的治疗效果。

      为了精确研究神经元移植后的长期效果,作者利用人源H9神经干细胞系作为研究对象,并且通过转基因的方式导入了绿色荧光标记用于观察。首先这些细胞在含有生长因子混合液的培养基中生长,之后被移植进入免疫缺陷的、脊髓神经损伤的大鼠受体体内。

      之后,作者观测了大鼠在移植手术之后的连续时间内神经干细胞的生长发育情况。结果显示,随着时间的延长,这些细胞渐渐向成熟的神经元分化。"令我们惊讶的是,干细胞在整个观测期间内不断地成熟,而且当神经元成熟到一定阶段时大鼠的生理功能也得到了一定的恢复"。

      另外,作者还发现这类移植进入的神经干细胞并不会从受伤部位迁移,负责这一过程的则是支持性的星状细胞。此外,作者也没有发现神经胶质的过分生长,例如肿瘤的形成等等。作者称通过优化移植的操作能够将细胞泄露的现象降低。

      3. J Clin Invest:骨髓蛋白或可成为提高干细胞移植成功率的靶点

      DOI: 10.1172/JCI92571




      骨髓中含有大量的造血干细胞,这类细胞能够分化为各种各样的血液细胞类群。在骨髓损伤以及系统性感染发病过程中,骨髓细胞能够用于生成新的血细胞,包括免疫细胞在内。这一过程被称为造血过程。

      最近,来自宾夕法尼亚大学的研究者们发现了一种调控造血过程的重要蛋白Del-1,通过靶向该蛋白能够提高干细胞移植的效率。此外,对于特定的血液癌症患者来说,这种靶向疗法能够增强机体的免疫细胞产生的水平。相关结果发表在最近一期的《Journal of Clinical Investigation》杂志上。

      该文章的作者,来自宾夕法尼亚大学医学院的George Hajishengallis教授在职业生涯的早期就开始了对Del-1蛋白的研究,通过与同行们合作,他鉴定出了Del-1能够抑制免疫细胞向牙龈组织的移动,从而证明该蛋白是一个潜在的治疗牙龈疾病的靶点。此外,研究者们还发现Del-1同样在骨髓组织中有大量的表达。

      通过实验,作者发现Del-1至少在三种支持造血而干细胞功能的骨髓细胞中表达:表皮细胞、CAR 细胞以及成骨细胞。利用Del-1缺失突变体小鼠,作者发现该蛋白能够促进造血干细胞的增值与分化,从前体细胞分化形成髓系细胞,例如巨噬细胞、中性粒细胞等等。而对于淋巴细胞的分化促进作用则相对不明显。

      通过骨髓抑制试验,作者发现Del-1的存在对于干细胞骨髓移植后的功能实现具有重要的作用。通过在小鼠水平模拟系统性感染,作者发现缺失Del-1蛋白会导致髓系细胞的水平出现明显的降低。

      综上,作者认为这一发现将为提高骨髓干细胞移植的成功率提供新的研究思路。

      4. Nat Cell Biol:治疗脱发不是梦!科学家实现利用药物激活毛囊干细胞来促进头发再生!

      DOI:10.1038/ncb3575




      近日,一项刊登在国际杂志Nature Cell Biology上的研究报告中,来自加州大学洛杉矶分校的研究人员通过研究开发了一种新方法,该方法能够激活毛囊中的干细胞使其促进头发生长,相关研究或为后期研究人员开发新药来促进脱发或秃顶人群的头发生长;脱发的发生往往和多种因素直接相关,比如机体激素失衡、压力、老化或化疗等。

      毛囊干细胞是头发毛囊中的长寿细胞,其存在于皮肤中,而且在人的一生中都会持续产生头发,通常情况下毛囊干细胞处于静息状态,但在新发周期过程中其会快速激活(当新头发生长开始发生时),毛囊干细胞的静息状态往往受到多种因素的调节,在特定的情况下其往往并不会激活,也就意味着个体会出现脱发。

这项研究中,研究人员Christofk等人通过研究发现,毛囊干细胞的代谢不同于皮肤中的其它细胞,其细胞代谢涉及破碎营养物质促进细胞分裂,产生能量并且对环境产生反应;随着毛囊干细胞不断消耗来自血液中的葡萄糖,干细胞往往会加工葡萄糖来产生名为丙酮酸盐的代谢产物,随后细胞就会将丙酮酸盐传输至线粒体中,或者将丙酮酸盐转化成为乳酸代谢产物。

      Christofk教授说道,我们对毛囊干细胞代谢过程的观察能够帮助我们检测遗传性地降低丙酮酸盐进入线粒体是否会促进毛囊干细胞制造更多的乳酸,以及是否这会激活细胞并且促进头发快速生长。研究人员首先在小鼠机体中遗传性地阻断了乳酸的产生,结果表明这能够抑制毛囊干细胞的激活,反之,当遗传性地增加小鼠机体中乳酸的产生时,也能够加速毛囊干细胞激活,增加生发周期。在本文研究之前,研究人员并不清楚增加或降低乳酸水平是否会对毛囊干细胞产生影响;当研究人员发现改变乳酸产生能够影响到头发生长时,他们便开始寻找药物来作用于皮肤观察是否能够产生相同的效应。

      随后研究人员鉴别出了两种药物,当将药物作用于小鼠皮肤时,研究者发现,药物能够以不同的方式来影响毛囊干细胞从而促进乳酸生成;第一种名为RCGD423的药物能够激活名为JAK-Sat的细胞信号通路,将细胞外部的信息传输到细胞核中,研究者表示,JAK-Sat的激活能够增加乳酸的产生并且驱动毛囊干细胞激活以及头发生长;而另外一种名为UK5099的药物则能够阻断丙酮酸盐进入线粒体中,从而就能够驱动毛囊干细胞中乳酸的产生,并且加速小鼠头发的生长。

      研究者Aimee Flores说道,通过本文研究我们获得了能够激活干细胞活性的新方法,利用药物通过激活毛囊干细胞来刺激头发生长这一思路非常新颖,这或许会给数百万脱发人群带来福音;目前我们才刚刚开始理解毛囊干细胞在头发生长过程中所扮演的关键角色,后期我们还将通过更为深入的研究来对此进行解析,相信通过研究人员更多深入的研究,未来他们或能开发出彻底治疗脱发的新型疗法。

      5. Stem Cell Rep:中美科学家成功利用电场引导神经干细胞治疗脑损伤 

      DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.05.035




      近日,一项刊登在国际杂志Stem Cell Reports上的研究报告中,来自加利福尼亚大学等机构的研究人员通过研究发现,利用电场或能够引导神经干细胞移植到大脑中的特定位点,相关研究或为研究人员开发新方法来有效引导干细胞对大脑损伤修复提供新的思路和希望。文章中,研究者阐明了如何利用电场来指导伤口的愈合,损伤的组织能够产生微弱的电场,研究人员揭示了这些电场如何吸引细胞进入到伤口帮助愈合。

      研究者Min Zhao教授表示,再生医学研究的需求之一就是如何有效安全地移动并且引导干细胞进入到损伤位点进行修复,由于干细胞没有有效迁移到损伤位点往往是开发有效临床疗法的一大障碍。来自上海仁济医院的研究者Junfeng Feng也是该研究的参与者,他们共同研究阐明了如何利用电场来引导干细胞植入到大脑中。

      天然的神经干细胞位于大脑深处(脑室下区和海马体),其能够发育成为其它大脑组织;为了修复大脑皮层的损伤,这些细胞不得不进行一些远距离的迁移,尤其是在人类的大脑中,而移植的干细胞或许就需要进行迁移来寻找大脑损伤的区域。这项研究中,研究人员利用大鼠开发了一种干细胞移植模型,他们将人类的神经干细胞置于吻侧迁移流(rostral migration stream,RMS)中,吻侧迁移流是大鼠大脑中携带细胞进入嗅球的一种途径,而嗅球能够控制动物的嗅觉,细胞能够发生迁移部分是因为脑脊髓液的流动,部分是在化学信号的驱动下进行的。

      通过在大鼠大脑中应用电场,研究者发现他们可以促进移植的干细胞抵御流体逆流而上在大脑中寻找其它位点,在治疗后这些移植的干细胞能够在新的位点停留数周或数月时间;最后研究者Zhao说道,在大脑中对干细胞进行电场“动员”和引导或许就能够为我们提供一种新方法来促进干细胞疗法对大脑疾病、中风和损伤进行治疗。

(本文章摘自2017-09-20《生物谷》)





 


  • 分类:领域前沿
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  • 发布时间:2017-09-30 09:47
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      DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2785-16.2017
      根据最近一篇发表在《The Journal of Neuroscience》杂志上的一篇文章中,研究者们描述了一种潜在能够利用干细胞移植的方式促进脊髓神经损伤之后运动能力恢复的治疗方法。
      此前研究已经表明,利用神经干细胞移植的方法能够有效促进脊髓神经损伤之后神经元的修复。然而,由于遗传背景的差异,供体细胞会与受体免疫系统的部分细胞发生相互作用,进而发生免疫排斥的现象。针对这些细胞间相互作用的分子机制目前还没有清楚的结论。
      对此,Hal Nguyen,Aileen Anderson以及他们的同事们在小鼠水平进行了相关研究。研究结果显示,接受了人源供体组织来源的干细胞的小鼠需要首先敲除体内一种特殊类群的免疫细胞,才能够提高小鼠在玻璃板上的行动能力。尽管对于供体细胞来说,小鼠在脊髓神经损伤发生的同时进行细胞的移植或者在脊髓神经损伤发生30天之后再进行细胞的移植,其存活的几率并没有显著差异,但随着时间的不同,这些细胞分化的类型以及分布的部位则会出现明显的差异。这些结果表明,免疫细胞在脊髓神经发生损伤的不同时间点会出现不同的分布特征,而这一现象则会对干细胞促进神经元的修复以及运动功能的恢复作用产生影响。
      相关结果发表在最近一期的《The Journal of Neuroscience》杂志上,文章题目为:"Systemic neutrophil depletion modulates the migration and fate of transplanted human neural stem cells to rescue functional repair"。
      DOI: 10.1172/JCI92955
      经过一年半的实验与观察,来自加州圣地亚哥分校的研究者们称:人源神经干细胞移植进入患有脊髓神经损伤的大鼠体内后能够持续的生长与成熟,在移植一年之后能够恢复其原有功能。相关结果发表在最近一切的《Journal of Clinical Investigation》杂志上。
      神经干细胞能够分化生成神经元、神经胶质以及支撑细胞。来自加州圣地亚哥分校的神经学教授like Lu等人则研究了神经干细胞治疗脊髓神经损伤的潜力。作者将诱导形成的多能性神经干细胞移植进入患有脊髓神经损伤的大鼠以内用于治疗。此前试验证明神经干细胞能够成功移植并且在体内形成新的神经元连接,此外还能够恢复一些有限的生理功能,例如肢体移动等等。
      然而,仍然有一个问题得不到解决,那就是神经干细胞的成熟速率。众所周知,大鼠模型的生物学周期远远短于人类:人类的妊娠期需要280天,而打出只需要21天。人类婴儿2到3岁左右时身体与大脑的重量比相当于20天的大鼠。因此,人源的神经干细胞在动物模型中的试验结果并不一定能够反映人类患者真实的治疗效果。
      为了精确研究神经元移植后的长期效果,作者利用人源H9神经干细胞系作为研究对象,并且通过转基因的方式导入了绿色荧光标记用于观察。首先这些细胞在含有生长因子混合液的培养基中生长,之后被移植进入免疫缺陷的、脊髓神经损伤的大鼠受体体内。
      之后,作者观测了大鼠在移植手术之后的连续时间内神经干细胞的生长发育情况。结果显示,随着时间的延长,这些细胞渐渐向成熟的神经元分化。"令我们惊讶的是,干细胞在整个观测期间内不断地成熟,而且当神经元成熟到一定阶段时大鼠的生理功能也得到了一定的恢复"。
      另外,作者还发现这类移植进入的神经干细胞并不会从受伤部位迁移,负责这一过程的则是支持性的星状细胞。此外,作者也没有发现神经胶质的过分生长,例如肿瘤的形成等等。作者称通过优化移植的操作能够将细胞泄露的现象降低。
      DOI: 10.1172/JCI92571
      骨髓中含有大量的造血干细胞,这类细胞能够分化为各种各样的血液细胞类群。在骨髓损伤以及系统性感染发病过程中,骨髓细胞能够用于生成新的血细胞,包括免疫细胞在内。这一过程被称为造血过程。
      最近,来自宾夕法尼亚大学的研究者们发现了一种调控造血过程的重要蛋白Del-1,通过靶向该蛋白能够提高干细胞移植的效率。此外,对于特定的血液癌症患者来说,这种靶向疗法能够增强机体的免疫细胞产生的水平。相关结果发表在最近一期的《Journal of Clinical Investigation》杂志上。
      该文章的作者,来自宾夕法尼亚大学医学院的George Hajishengallis教授在职业生涯的早期就开始了对Del-1蛋白的研究,通过与同行们合作,他鉴定出了Del-1能够抑制免疫细胞向牙龈组织的移动,从而证明该蛋白是一个潜在的治疗牙龈疾病的靶点。此外,研究者们还发现Del-1同样在骨髓组织中有大量的表达。
      通过实验,作者发现Del-1至少在三种支持造血而干细胞功能的骨髓细胞中表达:表皮细胞、CAR 细胞以及成骨细胞。利用Del-1缺失突变体小鼠,作者发现该蛋白能够促进造血干细胞的增值与分化,从前体细胞分化形成髓系细胞,例如巨噬细胞、中性粒细胞等等。而对于淋巴细胞的分化促进作用则相对不明显。
      通过骨髓抑制试验,作者发现Del-1的存在对于干细胞骨髓移植后的功能实现具有重要的作用。通过在小鼠水平模拟系统性感染,作者发现缺失Del-1蛋白会导致髓系细胞的水平出现明显的降低。
      综上,作者认为这一发现将为提高骨髓干细胞移植的成功率提供新的研究思路。
      DOI:10.1038/ncb3575
      近日,一项刊登在国际杂志Nature Cell Biology上的研究报告中,来自加州大学洛杉矶分校的研究人员通过研究开发了一种新方法,该方法能够激活毛囊中的干细胞使其促进头发生长,相关研究或为后期研究人员开发新药来促进脱发或秃顶人群的头发生长;脱发的发生往往和多种因素直接相关,比如机体激素失衡、压力、老化或化疗等。
      毛囊干细胞是头发毛囊中的长寿细胞,其存在于皮肤中,而且在人的一生中都会持续产生头发,通常情况下毛囊干细胞处于静息状态,但在新发周期过程中其会快速激活(当新头发生长开始发生时),毛囊干细胞的静息状态往往受到多种因素的调节,在特定的情况下其往往并不会激活,也就意味着个体会出现脱发。
这项研究中,研究人员Christofk等人通过研究发现,毛囊干细胞的代谢不同于皮肤中的其它细胞,其细胞代谢涉及破碎营养物质促进细胞分裂,产生能量并且对环境产生反应;随着毛囊干细胞不断消耗来自血液中的葡萄糖,干细胞往往会加工葡萄糖来产生名为丙酮酸盐的代谢产物,随后细胞就会将丙酮酸盐传输至线粒体中,或者将丙酮酸盐转化成为乳酸代谢产物。
      Christofk教授说道,我们对毛囊干细胞代谢过程的观察能够帮助我们检测遗传性地降低丙酮酸盐进入线粒体是否会促进毛囊干细胞制造更多的乳酸,以及是否这会激活细胞并且促进头发快速生长。研究人员首先在小鼠机体中遗传性地阻断了乳酸的产生,结果表明这能够抑制毛囊干细胞的激活,反之,当遗传性地增加小鼠机体中乳酸的产生时,也能够加速毛囊干细胞激活,增加生发周期。在本文研究之前,研究人员并不清楚增加或降低乳酸水平是否会对毛囊干细胞产生影响;当研究人员发现改变乳酸产生能够影响到头发生长时,他们便开始寻找药物来作用于皮肤观察是否能够产生相同的效应。
      随后研究人员鉴别出了两种药物,当将药物作用于小鼠皮肤时,研究者发现,药物能够以不同的方式来影响毛囊干细胞从而促进乳酸生成;第一种名为RCGD423的药物能够激活名为JAK-Sat的细胞信号通路,将细胞外部的信息传输到细胞核中,研究者表示,JAK-Sat的激活能够增加乳酸的产生并且驱动毛囊干细胞激活以及头发生长;而另外一种名为UK5099的药物则能够阻断丙酮酸盐进入线粒体中,从而就能够驱动毛囊干细胞中乳酸的产生,并且加速小鼠头发的生长。
      研究者Aimee Flores说道,通过本文研究我们获得了能够激活干细胞活性的新方法,利用药物通过激活毛囊干细胞来刺激头发生长这一思路非常新颖,这或许会给数百万脱发人群带来福音;目前我们才刚刚开始理解毛囊干细胞在头发生长过程中所扮演的关键角色,后期我们还将通过更为深入的研究来对此进行解析,相信通过研究人员更多深入的研究,未来他们或能开发出彻底治疗脱发的新型疗法。
      DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.05.035
      近日,一项刊登在国际杂志Stem Cell Reports上的研究报告中,来自加利福尼亚大学等机构的研究人员通过研究发现,利用电场或能够引导神经干细胞移植到大脑中的特定位点,相关研究或为研究人员开发新方法来有效引导干细胞对大脑损伤修复提供新的思路和希望。文章中,研究者阐明了如何利用电场来指导伤口的愈合,损伤的组织能够产生微弱的电场,研究人员揭示了这些电场如何吸引细胞进入到伤口帮助愈合。
      研究者Min Zhao教授表示,再生医学研究的需求之一就是如何有效安全地移动并且引导干细胞进入到损伤位点进行修复,由于干细胞没有有效迁移到损伤位点往往是开发有效临床疗法的一大障碍。来自上海仁济医院的研究者Junfeng Feng也是该研究的参与者,他们共同研究阐明了如何利用电场来引导干细胞植入到大脑中。
      天然的神经干细胞位于大脑深处(脑室下区和海马体),其能够发育成为其它大脑组织;为了修复大脑皮层的损伤,这些细胞不得不进行一些远距离的迁移,尤其是在人类的大脑中,而移植的干细胞或许就需要进行迁移来寻找大脑损伤的区域。这项研究中,研究人员利用大鼠开发了一种干细胞移植模型,他们将人类的神经干细胞置于吻侧迁移流(rostral migration stream,RMS)中,吻侧迁移流是大鼠大脑中携带细胞进入嗅球的一种途径,而嗅球能够控制动物的嗅觉,细胞能够发生迁移部分是因为脑脊髓液的流动,部分是在化学信号的驱动下进行的。
      通过在大鼠大脑中应用电场,研究者发现他们可以促进移植的干细胞抵御流体逆流而上在大脑中寻找其它位点,在治疗后这些移植的干细胞能够在新的位点停留数周或数月时间;最后研究者Zhao说道,在大脑中对干细胞进行电场“动员”和引导或许就能够为我们提供一种新方法来促进干细胞疗法对大脑疾病、中风和损伤进行治疗。
(本文章摘自2017-09-20《生物谷》)
 

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