2006胚胎干细胞研究成果汇总（上）

　　

生物通报道：胚胎干细胞（embryonic stem ，ES)是一个诱人的研究课题，因为这种全能干细胞具有形成完整个体的分化潜能，可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型，从而可以进一步形成机体的任何组织或器官，这对于器官移植等临床医学来说无疑个福音。在这方面胚胎干细胞如何能发育成数百种体细胞的全能性，一直是当前研究干细胞的学者全力想解开的谜团之一。 

2月：

发现影响胚胎干细胞分化重要蛋白——Mbd3

爱丁堡大学研究人员发现了蛋白Mbd3在ES细胞的定向分化过程中发挥重要作用。将缺失Mbd3蛋白的小鼠ES细胞注射进入小鼠的早期胚胎中，此细胞不能进行分化，破坏了胚胎的正常发育。

这项最新的研究有助于了解小鼠ES细胞人类ES细胞之间的不同。小鼠ES细胞需要蛋白LIF以帮助自我更新；人类ES细胞中不需要LIF。而Mbd3缺失的小鼠ES细胞则出现像人类ES细胞的现象,即自我复制不需要LIF。

注：Mbd3是重塑核小体与组蛋白去乙酰化复合物（Nucleosome Remodelling and Histone Deacetylation，NuRD）其中的一部分。此复合物起到表观沉默作用，在细胞中对基因表达进行调控。

研究结果刊登于《Nature Cell Biology》。（生物通记者 谢菲）

发现人类胚胎干细胞存活的关键因子

如何保存处于未分化状态的ES细胞供患者移植使用是目前面临的一大难题。 加州大学欧文分校研究人员发现一种可以维持大量的人类胚胎干细胞存活的方法，将可能降低干细胞移植治疗的成本。

　

研究人员将神经营养素(neurotrophins,NTs)生长因子家族的三名成员（脑衍生神经滋养因子BDNF、神经营养素 3 (NT-3)和神经营养素 4 (NT-4)）加入到培养的人类ES细胞中，这些细胞的数量增加了36倍，提示用神经营养素处理人类ES细胞能迅速地生产更多人类ES细胞，对于人类ES细胞能否在实验室存活至关重要。

　

研究的结果发表在Nature Biotechnology的网络版上。（生物通记者杨遥）

3月

日本研究人员利用人体胚胎干细胞制成肝细胞

日本冈山大学田中纪章教授及其同事利用蛋白质促使人体ES细胞分化成肝细胞。测试显示，分化出的肝细胞不仅能合成通常只在肝脏中合成的白蛋白，而且还具备解除部分麻醉药毒性的代谢机能。这在日本国内尚属首次。这项技术有望用于培育人造肝脏。

以往为维持胚胎干细胞的活性，在培养干细胞时必须同时使用滋养细胞。田中纪章等人采用一种特殊的能提高细胞之间黏附力的布，并用其代替了滋养细胞，从而节省了成本和时间。

人类胚胎干细胞培养所需组分查明

麦迪逊大学James  Thomson小组完全弄清楚了人类ES起源和维护所必需的各种组分。

过去需要在一个含有饲养细胞的由商品性血清替代物构成的薄层中培养人类ES细胞，这种方法常导致细胞繁殖率降低，并且引入了具有潜在毒性的分子。研究小组已经在组分已知的介质中成功地培育出了两种新的人类ES细胞系，但是，这两种细胞系在培养延长期之后都出人意料地显示出了核型畸变现象。Thomson目前正计划重复这一过程，来确定发生畸变的核型是否与新的介质本身有关，或者是与这些细胞被处置的方式有关。

在目前使用的培养介质中，另一个需要了解的就是基质，它经常取自于小鼠肿瘤。Thomson实验室的研究人员从人类的特有产物中为基质找到了一种替代物。这一构成完全清楚的新型基质的缺点是生产成本非常高，研究小组下一步打算改进方法，降低成本。

利用胚胎干细胞老鼠长出人类前列腺组织

澳大利亚墨尔本的科学家近日利用胚胎干细胞培育出了人类前列腺组织。

研究人员首先“告诉”ES细胞怎样长成人类前列腺组织，然后把培育出的前列腺组织细胞移植到老鼠体内，让其在老鼠体内发育为人类前列腺组织，并分泌荷尔蒙和前列腺特异性抗原，结果培育出的是正常的人类前列腺组织。这项实验有助于科学家们观察前列腺由健康到患病的全过程，从而找到前列腺疾病的致病因素。  

相关文章刊登于3月中旬出版的《自然方法》。（NatureMethods）。

  
Nature：睾丸细胞变身胚胎干细胞

早已有研究证实新生小鼠睾丸中的特定细胞能够像ES细胞一样产生大量不同组织类型，新研究证实成年小鼠睾丸中也有类ES细胞存在。

研究人员从小鼠的成熟睾丸中分离到了产精干细胞（产生精子的干细胞），并且证明在特定的培养条件下，一些细胞能够变成类似ES细胞特征的细胞。他们将这些细胞命名为多功能成熟生殖干细胞(maGSC，multipotent adult germline stem cells)。与ES细胞类似，maGSC也能自然分化成胚胎的三个基本组织层，并且在被注射进胚胎时能促进多种器官的发育形成。这项发现若能应用于人类，将会避开与利用人类ES细胞技术与伦理上的困难和阻碍。  

文章刊登于3月24日的Nature杂志。（生物通记者杨淑娟）  

自然、细胞三篇文章：胚胎干细胞划时代研究进展

4月Nature，Cell不同的三篇文章对ES细胞分化过程进行了进一步的解析。

其中两篇文章都是从聚硫蛋白家族（Polycomb group ，PcG)入手。研究人员利用染色质免疫沉淀分析（Chromatin-IP microarray，CHIP-chip）结合DNA芯片技术，一次性筛选了 Suz12（PcG家族成员之一）在人类ES基因组里会抑制的基因。证实干细胞之所以拥有全能性主要是通过PcG蛋白家族抑制了有关激活体细胞分化途径的蛋白的转录。同时也鉴定出了数百种在胚胎干细胞里会被 Suz12抑制的蛋白，而这些蛋白绝大部份会被干细胞所特有的转录因子-Oct4, Sox2, Nanog 所抑制，从另一侧面证明了PcG蛋白家族与 Oct4, Sox2, Nanog之间的相互作用是维持胚胎干细胞全能性的关键所在。

另外一篇文章描述哺乳动物基因组中编码发育相关的转录因子TFs基因簇中的高度保守非编码区（highly conserved noncoding elements，HCNEs）的有趣作用：一方面可以抑制参与体细胞激活路径的转录因子的表达，另一方面在干细胞晚期开始要分化的时候又可以促进干细胞分化，这种新机制Eric S. Lander等人把他称为“bivalent domains”。

这三篇文章为研究癌细胞，体细胞与干细胞之间的关系提供了延展的空间。（生物通记者：张迪）

6月

美第一个胚胎干细胞研究项目公开启动  

美国哈佛大学和波士顿儿童医院的科学家6日宣布，他们将开展克隆人类ES细胞的研究。这是韩国科学家黄禹锡造假丑闻之后，科学界又一次向克隆人类ES研究领域进军，也是美国第一个公开启动这类研究项目。

哈佛大学等机构的科学家计划分成两个小组，用核转移技术（即体细胞克隆技术）培育针对不同疾病的ES细胞系。哈佛大学干细胞研究所所长梅尔顿将领导一个小组，为糖尿病和神经萎缩病患者定制胚胎干细胞。波士顿儿童医院的戴利将领导另一个小组，培育治疗血液病的ES细胞。

（6月8日）

胚胎干细胞研究目标伟大过程黯淡

美国《新闻周刊》报道：哈佛大学的一些科学家宣布，他们已经开始一项由私人提供研究资金、旨在制造出全球首批克隆人类ES细胞的项目。这些科学家表示，他们的目标就是利用这些干细胞来研究诸如糖尿病和白血病在内的一些致命疾病的发展以及寻找到治愈这些疾病的办法。  

胚胎干细胞研究创造的又一个神话

约翰斯·霍普金斯大学神经学家道格拉斯·克尔博士领导的研究组首次诱导骨髓中移植的ES细胞衍生的运动神经元与肌肉连接，部分程度地恢复了瘫痪小鼠的运动机能。这个恢复神经功能的成功实例是干细胞治疗向前迈出的重要一步。  

研究人员用能导致细胞分化成运动神经元的化学物质来培养从小鼠的ES细胞。只是移植之前，他们才将三种神经生长因子加入培养介质中。大多数细胞还用一种叫做dbcAMP(dibutyrl cAMP)的物质进行培养，以帮助细胞克服来自髓鞘的轴突抑制信号。

移植三个月后，研究人员分析了大鼠中干细胞衍生神经元的存活以及与神经系统整合的信号，结果发现坐骨神经接受了移植神经元、rolipram、dbcAMP和分泌GDNF的神经干细胞的联合治疗的大鼠，其体内数百个移植衍生轴突延伸到了外周神经系统，并且比其他处理组都要多。经过6个月的治疗，15只瘫痪的老鼠中有11只获得部分康复，能用它们原本已经瘫痪的四肢支撑起身体，迈开步子并向前挪动。

研究的结果公布在6月发布的《神经学年报》（Annals of Neurology）。（生物通记者杨遥）

2006干细胞研究备忘录（下）

（生物通记者 小粥）