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作者：解螺旋.叶子 转载请注明来源：解螺旋，医生科研助手 新年伊始，《Nat Commun》上就发表了多篇干细胞的相关研究。各路科学家大显神通，从干细胞的调控到细胞的重编程，多项成果为干细胞研究迎来了今年的开门红。 干细胞可调节自身增殖 第一项是对于人体干细胞中造血干细胞的研究。来自德国慕尼黑大学等处的研究人员通过研究鉴别出了造血干细胞(HSCs)控制其自身增殖及生境特性的新机制，这种机制依赖于由构成造血壁龛细胞所产生的环境信号。在细胞内，这种机制能限制骨髓内造血细胞的扩散，并表明，该途径是通过E-选择素配体-1（ESL-1）来进行的。ESL-1是造血细胞中E-selectin的一个主要配体，缺乏ESL-1会导致造血细胞停止运作。但出乎意料的是，研究发现在骨髓中ESL-1保持稳定增殖的原因并不是通过结合E-selectin，而是通过抑制造血细胞生成细胞因子蛋白TGFβ，而TGFβ在某些疾病如贫血中能够防止造血干细胞的缺失。 研究人员表示，缺失ESL-1的细胞对一系列细胞毒性和化疗制剂具有抗性，而研究结果表明，ESL-1是一种潜在的疗法靶点，或可帮助改善化疗或造血干细胞捐献后的骨髓再生效率。造血干细胞可以产生所有类型的血细胞，并且也能进行自我更新在细胞中一直生产血细胞。大部分的造血干细胞都存在于骨髓中，因为它们对于必要元素和生存环境有着严格的要求，任何对其生存环境的干扰都会直接使得造血干细胞发生危险，从而引发像白血病或贫血之类的血液疾病。 这项研究中研究者揭示了ESL-1对生境中特殊的细胞群体施加局部效应的分子机制，这种特殊的细胞群体就包括其它相邻的干细胞等，相关研究为开发新型疗法利用遗传性修饰的干细胞来治疗血液疾病提供了新的思路。与此同时研究人员还通过分析缺失ESL-1的动物机体的骨髓发现了一种新型的通路，当ESL-1缺失时，造血干细胞的增殖就会减少，而且其会因其最优质的质量而作为潜在疗法的靶点，而且研究者还发现这些造血干细胞对骨髓损伤改变的相关过程具有耐受性，比如因细胞毒性制剂引发的细胞死亡等。 参考文献：Leiva M, Quintana J A, Ligos J M, et al. Haematopoietic ESL-1 enables stem cell proliferation in the bone marrow by limiting TGFβ availability[J]. Nature communications, 2015, 7: 10222-10222. 干细胞分化为肝脏肉芽样组织（跑偏版） 第二项研究是将人类诱导多功能干细胞(IPS细胞)分化成肝脏肉芽样组织。IPS细胞在再生医学与个性化治疗领域一直备受关注。虽然这些细胞大多被用于诱导出特定细胞，再可能生产出IPS细胞的衍生组织或者器官。本研究作者是来自MIT的研究人员开发了一种新技术，用来生成和共分化IPS细胞衍生的组细胞。 研究者开发的新技术可以帮助调查，是否可以利用干细胞来产生胰腺β细胞从而治疗糖尿病患者，为了完成这一目的研究者就需要设计出一种新方法来将干细胞转化成为胰腺β细胞，首先研究者将诱导多能干细胞或皮肤细胞转化成为内胚层细胞，这种细胞是机体发育的三大类型细胞中的一种，随后研究人员开发了一种新技术，其可以利用名为dox的分子来诱导IPS细胞表达名为GATA6的蛋白，该蛋白可以将IPS细胞转化成为内胚层细胞。 两周后，这个试验开始跑偏了，细胞培养液出现了内胚层和一些中胚层细胞，而这些细胞未来就会成熟，进而形成肝脏芽状组织。IPS细胞暴露于越多的遗传程序下，其就会产生越多GATA6，进而转变成肝脏组织。 不过这项技术还是有重大意义的，其可以对人类干细胞进行重编程形成不同类型的组织，为后期开发个体化器官用于患者器官移植提供了新的希望，同时该技术还对生长在芯片上的生长中的器官样组织具有短期的应用。 目前在器官移植上出现了越来越多的器官要求，而利用病人自身的干细胞来衍生相应的其挂满或许可以解决这种问题的存在，同时这也可以减少患者自身免疫系统排斥外来移植物的风险。设想一下现在遇到一位患肝脏并发症的患者，我们就需要拿到患者机体的皮肤细胞，将其转化成为干细胞，进而对其进行遗传性重编程来促进这些干细胞转变成肝脏组织，从而移植到患者机体中。 参考文献：Guye P, Ebrahimkhani M R, Kipniss N, et al. Genetically engineering self-organization of human pluripotent stem cells into a liver bud-like tissue using Gata6[J]. Nature communications, 2016, 7. 干细胞分化为胰腺细胞（正常版） 无独有偶，和上面研究的最初目的相似，格莱斯顿研究所和加州大学旧金山分校科学家们也已经成功地将人类皮肤细胞转化为全功能的胰腺细胞。这种新细胞可根据血糖水平变化而产生胰岛素，在被移植入小鼠疾病模型后，这些细胞保护小鼠将不会患有糖尿病。 这项研究的成果代表了细胞重编程技术有了重大的进步，可以有效地扩大胰腺细胞生产，使个性化细胞疗法治疗糖尿病更进了一步。科学家们首次使用药物和基因分子来将皮肤细胞重新编程为到内胚层祖细胞——早期发育细胞，被指定生成为多种不同类型的器官之一。 使用这种方法，细胞不需要回溯到多能干细胞状态，这意味着科学家们能够将它们更快地转化为胰腺细胞。使用类似的程序，研究人员之前已经创建了心脏、大脑和肝脏细胞。在另外增加了4种分子后，内胚层超过了亿万倍的扩增，却没显示任何肿瘤形成的证据，仍旧保持作为早期器官特定细胞的形态。 在这项研究中使用了一种直接的细胞重编程方法，首次成功创建产生人类胰岛素的胰腺β细胞。而在这之前没有已经确定的能够在培养皿中将重新编程的细胞转化为功能性胰腺细胞的分子。 参考文献：Zhu S, Russ H A, Wang X, et al. Human pancreatic beta-like cells converted from fibroblasts[J]. Nature communications, 2016, 7.
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