Cell Stem Cell十大热点文章

　　

生物通报道：《Cell Stem Cell》杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员之一（另外一个杂志是Cell Host & Microbe），这一杂志内容涵盖了从最基本的细胞和发育机制到医疗软件临床应用等整个干细胞生物学研究内容。这一杂志特别关注胚胎干细胞、组织特异性和癌症干细胞的最新成果。《Cell Stem Cell》自创刊以来就倍受关注，影响因子迅速提升，从0一冲至16.826，又达到了23.563。近期其最受关注的文章如下：

1. Highly Efficient miRNA-Mediated Reprogramming of Mouse and Human Somatic Cells to Pluripotency
Frederick Anokye-Danso, Chinmay M. Trivedi, Denise Juhr, Mudit Gupta, Zheng Cui, Ying Tian, Yuzhen Zhang, Wenli Yang, Peter J. Gruber, Jonathan A. Epstein et al.

美国科学家首次用实验鼠的微小RNA（MicroRNAs）对很容易从皮肤活检中得到的纤维原细胞进行重新编程，制造出了诱导多功能干细胞（iPSCs）。科学家可据此制造出特定病人的iPS细胞，以用于药物筛选和身体组织再生。

负责该研究的美国宾夕法尼亚大学医学院医学、细胞和发育生物学教授兼再生医学研究所科学主管爱德华·莫里西表示，这是科学家首次未使用4个转录因子制造出iPS细胞，并将效率提高了100倍。

2006年，日本科学家山中申弥利用病毒载体将4个转录因子的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到了一种类似胚胎干细胞的细胞类型，这就是iPS细胞。随后很多科学家陆续报告称，他们使用这4个转录因子上的变异制造出了iPS细胞。iPS细胞具有和胚胎干细胞类似的功能，却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等方面的障碍，因此，其应用前景非常广阔。

从事该研究的科学家希望，有朝一日能有效制造出不同病人的干细胞以研究人类疾病；制造出一个细胞“仓库”以让人体自身的心脏、肝脏等细胞再生。尽管前景诱人，但制造出iPS细胞还面临着效率低的问题，使用人体细胞制造iPS细胞的效率尤其低下。另外，添加新基因等方法可能有导致癌症的副作用，因此，提高iPS细胞的转化效率和安全性成为近年来科学界的研究重点之一。

以前，科学家使用转录因子让成人细胞重新编程，每使用10万个成人细胞得到的iPS细胞不足20个。而新实验中，科学家使用微小RNA来让成人细胞重新编程，结果，每使用10万个成人细胞得到的iPS细胞高达1万多个。

莫里西表示，这种方法能制造出iPS细胞让我们很吃惊，而且，其效率比山中申弥首次提出的转录因子方法高很多。至于为何在制造iPS细胞的过程中，微小RNA和4个转录因子的作用原理如此不同还需进一步的研究。

莫里西实验室研发的微小RNA方法产生的iPS细胞能制造出老鼠体内几乎全部的组织，包括生殖细胞、精子和卵子等。该科研团队目前正同其他科学团队合作，试图将这些诱导多功能干细胞分化成心肌细胞、造血细胞和肝脏细胞。莫里西表示，在用病人的样本制造iPS细胞的过程中，这种方法不仅效率高，而且可以得到更多产品。他们希望制造出人工合成的微小RNA，来将成人细胞转变为iPS细胞，最终得到包括肝脏、心肌或神经细胞等在内的各种细胞。

美国心肺和血液研究所的肺病研究室主管詹姆斯·基莱认为，有效制造出诱导多功能干细胞对其治疗用途至关重要，新方法朝科学家的最终目标前进了一大步，也将促进其他干细胞研究的发展。

2. Eyes Wide Open: A Critical Review of Sphere-Formation as an Assay for Stem Cells
Erika Pastrana, Violeta Silva-Vargas, Fiona Doetsch

3. The Intestinal Stem Cell Signature Identifies Colorectal Cancer Stem Cells and Predicts Disease Relapse
Anna Merlos-Suárez, Francisco M. Barriga, Peter Jung, Mar Iglesias, María Virtudes Céspedes, David Rossell, Marta Sevillano, Xavier Hernando-Momblona, Victoria da Silva-Diz, Purificación Muñoz et al.

在这篇文章中，研究人员利用基因信号鉴别了直肠癌中成体肠道干细胞，并以此作为预测直肠癌复发几率的标准。

4. Bone Marrow-Derived Cell Therapy Stimulates Endogenous Cardiomyocyte Progenitors and Promotes Cardiac Repair
Francesco S. Loffredo, Matthew L. Steinhauser, Joseph Gannon, Richard T. Lee

这项研究发现骨髓衍生细胞治疗有助于刺激内源性心脏细胞祖细胞的产生，以及促进心脏修复。这一研究组在另外一项研究中，还发现新生鼠心脏有完全再生能力。他们把一天鼠龄的小鼠心脏切去一块（大约为左心室的15%）。21天后解剖小鼠取出心脏检查，发现心脏的99%已经成功再生。

成年哺乳动物的心脏能够在某种程度上更新受损细胞，但是无法更新心脏病发作后的十亿个左右细胞。而这项研究首次以实验证实了在一个特定的发育时间窗口内，哺乳动物的心肌可完全再生。

5. Division-Coupled Astrocytic Differentiation and Age-Related Depletion of Neural Stem Cells in the Adult Hippocampus
Juan M. Encinas, Tatyana V. Michurina, Natalia Peunova, June-Hee Park, Julie Tordo, Daniel A. Peterson, Gord Fishell, Alex Koulakov, Grigori Enikolopov

成人海马体中神经干细胞的星形分化和年龄相关损耗

6. MAP3K4/CBP-Regulated H2B Acetylation Controls Epithelial-Mesenchymal Transition in Trophoblast Stem Cells
Amy N. Abell, Nicole Vincent Jordan, Weichun Huang, Aleix Prat, Alicia A. Midland, Nancy L. Johnson, Deborah A. Granger, Piotr A. Mieczkowski, Charles M. Perou, Shawn M. Gomez et al.

7. Accumulating Mitochondrial DNA Mutations Drive Premature Hematopoietic Aging Phenotypes Distinct from Physiological Stem Cell Aging
Gudmundur L. Norddahl, Cornelis J. Pronk, Martin Wahlestedt, Gerd Sten, Jens M. Nygren, Amol Ugale, Mikael Sigvardsson, David Bryder

8. Genome-Wide Analysis of Self-Renewal in Drosophila Neural Stem Cells by Transgenic RNAi
Ralph A. Neumüller, Constance Richter, Anja Fischer, Maria Novatchkova, Klaus G. Neumüller, Juergen A. Knoblich

干细胞自我更新与分化之间的平衡十分重要，需要精密调控，才能确保组织的动态平衡，阻止肿瘤的发生。因此这方面的研究也倍受瞩目，许多大型实验室也进行了相关研究，比如之前哈佛医学院，波士顿儿童医院的研究人员就描述过胚胎干细胞自我更新与分化平衡维持机制。

在这篇文章中，研究人员利用全基因组RNAi扫描，识别出了维持果蝇成神经细胞自我更新与分化平衡的620个基因，并且一一找出了对应的表型，包括增殖，细胞大小，细胞形状，族系等方面。从中研究人员找到了一组对于自我更新十分重要的转录调控子，通过阶层式分群方法（hierarchical clustering），结合交叉数据，获得了成神经细胞自我更新与分化的功能性网络图。

9. Deadly Teamwork: Neural Cancer Stem Cells and the Tumor Microenvironment
Justin D. Lathia, John M. Heddleston, Monica Venere, Jeremy N. Rich

10. Human ESC-Derived Neural Crest Model Reveals a Key Role for SOX2 in Sensory Neurogenesis
Flavio Cimadamore, Katherine Fishwick, Elena Giusto, Ksenia Gnedeva, Giulio Cattarossi, Amber Miller, Stefano Pluchino, Laurence M. Brill, Marianne Bronner-Fraser, Alexey V. Terskikh

在这篇文章中，来自斯坦福-伯纳姆医学研究所的研究人员分析了SOX2在外周神经系统细胞中的作用，发现SOX2对于这些细胞维持多能性具有重要意义。

SOX2基因是用于产生IPS细胞时用的两种关键基因之一，研究人员发现神经嵴干细胞通过表达SOX2来获得形成周围神经系统神经原细胞的潜能，这些外周神经细胞与肌肉和其他组织相连。

为了了解SOX2是如何控制神经系统发育过程的，研究人员分析了它作用的基因。他们发现sox2能够开启neurogenin-1和Mash-1，这两个基因有助于外周神经和中枢神经系统的存活。

（生物通：万纹）