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        前言:干细胞(stem cells, SC)是指一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞。近期Nature杂志上发表了一篇“Stem Cells: Flexible friends”的Outlook文章,从干细胞生物学,iPS技术诞生、发展与局限,干细胞诱导新技术,干细胞的研究及治疗用途等多个角度向我们介绍了干细胞,这一具有令人着迷的潜力的朋友……

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干细胞,令人着迷的潜力

 
干细胞领域的腾飞

干细胞,令人着迷的潜力
干细胞的功能非常强大。干细胞具有多能性,这意味着它们能够转化为人体220种细胞类型中的任意一种。一个干细胞也可以分裂生成数以百万计的干细胞。干细胞自我更新及生成新组织的潜能可以说几乎是无限的。这些特性使得干细胞成为了实验室和医学应用中的重要工具。但是我们才能充分利用干细胞?如何才能使这些干细胞在我们期望的地方,以我们期望的方式生长,并替换损伤或病变组织?

 

干细胞领域的腾飞
1868年德国生物学家Ernst Haeckel第一次利用“干细胞”一词来描述受精卵。从1981年起,研究人员长期致力于小鼠胚胎干细胞研究工作,直至1998年研究人员首次分离出小鼠胚胎干细胞,标志着这一研究领域出现腾飞。当来自美国威斯康星大学麦迪逊分校的James Thomson及研究团队成功从胚泡中获得一群称为“内细胞团”的细胞时,标志着取得了突破性的进展。


iPS技术,扭转细胞的命运

 
干细胞诱导新技术

iPS技术,扭转细胞的命运
在很长的一段时间,科学家们都认为一旦细胞发生分化,它就永远无法恢复其全能性。他们猜想必定是由于大量基因以细胞类型特异性的方式开启和关闭,由此决定了干细胞的特性。直至2006年,来自日本京都大学的高桥和敏(Kazutoshi Takahashi)和山中伸弥(Shinya Yamanaka)证明情况并非如此。他们将小鼠皮肤细胞——具体地说,是成纤维细胞——转变为了干细胞。这就是第一批的诱导多能干细胞(iPS)。

 

干细胞诱导新技术
将干细胞移植到患者体内包含大量的预期用途。然而对于致癌基因风险的关注让一些科学家们疑虑他们是否应该涉及iPS阶段。如果医生能在治疗中避开多能阶段,有可能风险会更小。最理想的情况就是根本上避免移除和移植细胞。利用药物来触发人体自身的细胞重新分化形成所需的细胞类型,这一切有可能吗?


干细胞的研究及治疗用途

干细胞的研究及治疗用途
通过干细胞我们可以了解多能细胞的生物学,人体的发育机制,以及疾病过程中发生的事件。干细胞也可作为研发更安全途径来设计和测试新药物的工具。最后,它们还是再生医学的基础,利用干细胞来修复损伤组织。


干细胞最新研究进展

Blood:异体造血干细胞移植新成果
来自美国埃默里大学的研究人员利用小鼠移植模型,为在异体造血干细胞移植中控制供体树突状细胞含量继而优化GVL和GVHD平衡提供了新的方法,相关成果公布在Blood杂志上。

董子钢教授Nature子刊:干细胞命运决定子
由美国明尼苏达大学领导的一个研究小组发现了一条关键性的分子机制,调控了胚胎干细胞是选择继续增殖并维持在干细胞状态,或是分化形成诸如大脑、肝脏或皮肤等的成体细胞。他们在小鼠干细胞实验中发现了控制两种相互竞争细胞过程的关键环。

Cell子刊:串扰的干细胞信号网络
近日来自美国乔治亚大学的一项新研究首次绘制出了一幅蓝图,揭示了干细胞是如何连接到一起对不断受到的外部信号分子做出响应的。这一研究发现使多年来自世界各地实验室相互矛盾的实验结果趋于一致,并使科学家们获得了精确调控干细胞发育或分化为特异细胞类型的能力。

清华陈晔光Cell stem cell干细胞信号新发现
近日来自清华大学、北京大学、军事医学科学院生物工程研究所和中科院上海生命科学研究院等多家机构的研究人员在胚胎干细胞自我更新相关信号转导途径及信号分子机制研究中取得新进展,相关论文发表在Cell stem cell杂志上。




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