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诱导性多能干细胞最新研究进展 诱导多功能干细胞( 三 )


doi:10.1038/s 14434-019-0058-7
诱导多能干细胞是许多再生医学研究的主要力量 。它们可以从分化细胞开始，当暴露于一系列复杂的基因混合制剂时，资源网络将被重新编程为多能干细胞 。近日，在国际期刊《基因治疗》发表的一篇研究报告中，来自梅奥诊所的科学家通过研究表示，通过使用麻疹病毒载体，他们可以实现将4个重编程因子的多载体过程转化为一个称为单周期的载体 。该工艺安全、稳定、快速，可用于临床 。
此前，可以将四种重编程因子(蛋白质OCT4、SOX2、KLF4和cMYC)引入细胞，诱导其以适当的方式发生变化，从而达到研究者的预期结果，这将导致潜在的部分重编程细胞的出现，因为并非所有细胞都接受了重编程所需的四种因子；在这项研究中，研究人员将上述四种重编程因子整合到麻疹病毒载体中，使这一过程一步完成，所有靶向细胞都有可能被重编程 。
值得注意的是，研究人员使用的麻疹病毒是减毒的，即去除了病毒的危险因素，就像在疫苗中一样 。同时，病毒还可以作为运输其他遗传物质的载体 。麻疹病毒因其安全、快速、靶向性强，常被研究者使用 。最后，研究人员指出，没有基因组修饰的临床可用的重编程系统可能使诱导多能干细胞疗法的广泛应用成为可能 。在这些疗法中，研究人员可以使患者自身的细胞重新编程，从而在特定的疾病器官中发挥作用，避免细胞排斥的风险 。
8.细胞:新的研究有望提高干细胞重编程的效率
doi:10.1016/j.cell.2019.01.006
单细胞RNA测序(scRNA-seq)可以揭示单个细胞在给定时间表达哪些基因，可以提供大量关于细胞如何随时间变化的数据 。然而，scRNA-seq可以破坏细胞，因此科学家无法准确追踪细胞从一种状态转变为另一种状态时所走的发育路径 。因此，人们不太了解细胞在正常胚胎发育期间或从成熟状态重新编程为干细胞状态时是如何转化的 。
在一项新的研究中，为了解决这个问题，美国布罗德研究所(Broad Institute of America)的研究人员使用了一种被称为“最优运输”的强大数学方法来构建一个名为Waddington-OT的框架 。然后，他们在干细胞重编程的大规模scRNA-seq时间过程研究中使用这种方法来预测细胞群将如何从一种状态改变到另一种状态 。它为生物学提供了新的分析能力和巨大的发展路径数据 。相关研究成果于2019年2月7日发表在《细胞》杂志上，论文题目为“重编程中发育性状的单细胞基因表达同一性的最佳转运分析” 。

诱导性多能干细胞最新研究进展 诱导多功能干细胞

文章插图
图片来自cell，2019，doi: 10.1016/j.cell.2019.01.006 。
具体来说，这些研究人员在一项大规模的scRNA-seq研究中使用Waddington-OT来跟踪将成熟细胞(在这项研究中是小鼠成纤维细胞)重新编程为诱导多能干细胞(ipsC)的发育过程 。在将Waddington-OT应用于生成的数据集后，他们发现细胞重编程在发育过程和状态方面引起了比以前想象的更广泛的变化 。例如，在这种重编程的一天半内，他们观察到这些细胞开始分裂成两个主要的细胞群:一个细胞群产生基质样细胞(支持结构和结缔组织细胞)；另一个细胞群经历上皮-间质转化(EMT)，产生类似于ipsC、神经元和胎盘细胞的细胞 。此外，他们观察到这些早期细胞的命运并不固定:一些在一个细胞群中开始发育的细胞随后转化为另一个细胞群中的细胞 。
在随后的实验中，这些研究人员根据Waddington-OT的预测结果，探索了在重编程细胞中添加一种叫做Obox6的转录因子和一种叫做GDF9的细胞因子可能会如何影响重编程效率 。正如Waddington-OT预测的那样，这两种蛋白质因子增强了干细胞的增殖，这表明Waddington-OT可能有机会提高这一重编程过程的效率 。
9.细胞干细胞:重大突破！多能干细胞首次被诱导产生杀死肿瘤细胞的成熟T细胞
doi:10.1016/j.stem.2018.12.011
在一项新的研究中，旧金山加州大学的研究人员首次证实，他们开发了一种诱导多能干细胞的技术——它们可以产生身体中的每种细胞类型，并且可以在实验室中无限期生长——以产生能够杀死肿瘤细胞的成熟T细胞 。这项技术使用一种叫做胸腺器官的三维结构 。这种人工胸腺器官通过模拟胸腺环境发挥作用 。在胸腺中，T细胞由造血干细胞产生 。相关研究成果于2019年1月17日在线发表在《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)杂志上，标题为“有机ID诱导常规t细胞向人多能干细胞分化” 。本文的通讯作者是旧金山加州大学的盖伊·克鲁克斯博士 。


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