Cell Stem Cell十大热点文章（8月）

　　

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25.315。其中最受关注的文章是近期的封面文章，内容如下：

1. Induced Pluripotent Stem Cells: Past, Present, and Future
Shinya Yamanaka

排在第一位的是山中伸弥（Shinya Yamanaka）的综述文章，他近期由于荣获了2012诺贝尔生理/医学奖而备受瞩目，其此前发表在这篇综述文章也受到了追捧，文章概况了诱导多能干细胞研究的过去，现在和未来。

文章指出，iPS细胞的发展反映了三大科学主流的交融结合，并由此产生了更多新型研究学科分支。但是关于iPS细胞在功能上，是否与胚胎干细胞一致，还存在众多纷争。要解决这一问题，只能通过科学，而不是政治或者商业。

2. Efficient Generation of Human iPSCs by a Synthetic Self-Replicative RNA
Naohisa Yoshioka, Edwige Gros, Hai-Ri Li, Shantanu Kumar, Dekker C. Deacon, Cornelia Maron, Alysson R. Muotri, Neil C. Chi, Xiang-Dong Fu, Benjamin D. Yu et al.

来自美国加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员报道了一种健康的容易重复的基于RNA的方法来产生人诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)。他们开发出的这种方法显著地改善现有的基于DNA的方法，能够避免潜在的整合问题，并为未来的临床应用提供一种貌似更加简单和更加安全的方法。

之前开发的产生未发生病毒基因组整合的iPSCs的方法重复性较差并且效率低下。因此，在当前这项研究中，研究人员着重开发出一种自我复制的基于RNA(不会整入细胞DNA中)的方法，并且利用这种方法，一旦将这种RNA导入宿主细胞中，他们能够以一种受控的方式保留和降解它。

利用一种结构蛋白已被剔除但非结构蛋白(non-structural protein)仍然存在的委内瑞拉马脑炎病毒(Venezuelan equine encephalomyelitis virus, VEE)，研究人员加入四种重编程因子(OCT4、KLF4、SOX2和c-MYC或GLIS1)。他们只需将复制性的VEE RNA转染到新生儿或成人成纤维细胞中一次，就导致具有干细胞特征的iPSCs高效产生。论文通信作者Steven Dowdy博士说，这种方法重复性好，效率高，而且还没有发生整合。

3. FGF Signaling Inhibition in ESCs Drives Rapid Genome-wide Demethylation to the Epigenetic Ground State of Pluripotency
Gabriella Ficz, Timothy A. Hore, Fátima Santos, Heather J. Lee, Wendy Dean, Julia Arand, Felix Krueger, David Oxley, Yu-Lee Paul, Jörn Walter et al.

4. Reprogramming Fibroblasts into Bipotential Hepatic Stem Cells by Defined Factors
Bing Yu, Zhi-Ying He, Pu You, Qing-Wang Han, Dao Xiang, Fei Chen, Min-Jun Wang, Chang-Cheng Liu, Xi-Wen Lin, Uyunbilig Borjigin et al.

这篇文章由国内学者完成，第二军医大学胡以平课题组经过4年艰辛攻关，实现了小鼠成纤维细胞向肝干细胞分化的重编程，并证明了通过这种重编程方法所产生的肝干细胞具有与活体内自然存在的肝干细胞相似的生物学特性。

研究人员采用细胞重编程的研究策略，从参与肝脏器官发生和肝干细胞干性维持的调控因子中，筛选到两个可以高效将小鼠成纤维细胞转化为肝干细胞的调控因子，由此建立了在实验室里制备肝干细胞的技术体系。

同时，研究人员证明，采用这种体系所产生的肝干细胞可以在实验室里大量扩增，并具有参与损伤肝脏修复的功能。

5. Molecular Profiling of Human Mammary Gland Links Breast Cancer Risk to a p27+ Cell Population with Progenitor Characteristics
Sibgat Choudhury, Vanessa Almendro, Vanessa F. Merino, Zhenhua Wu, Reo Maruyama, Ying Su, Filipe C. Martins, Mary Jo Fackler, Marina Bessarabova, Adam Kowalczyk et al.

6. Cardiac Stem Cell Therapy and the Promise of Heart Regeneration
Jessica C. Garbern, Richard T. Lee

近期的一些研究表明干细胞疗法能够改善心力衰竭患者的心脏健康，如明尼苏达大学的研究就表明如果开启一个单一的基因（Mesp1）,利用干细胞可以制造出心脏，血液以及肌肉。

西班牙研究人员首次通过从人类心脏中提取的成熟细胞将脂肪组织的干细胞转变成为心肌细胞。换句话说，他们已经重新编程了成熟的干细胞，并能改善心脏病的治疗效果。

研究人员从人类脂肪组织中分离出成熟的干细胞，让这些细胞暂时暴露于人类的心房细胞中，随后再对这些细胞重新进行培养。经过12天的培养，这些细胞向着心肌细胞的表型方向分化，这可以通过以下方面得到证明：这些细胞从形态上发生了改变，表现为带有纤维纹和分枝的双核细胞；免疫荧光检查发现，它们带有心脏特有的标记；RT - PCR检测证明，这些细胞存在心肌基因；它们有逆转录表达。这样，这些干细胞获得了一个心脏的表型。

这些都为心脏再生提供了理论依据。

7. Reprogramming of Human Fibroblasts to Pluripotency with Lineage Specifiers
Nuria Montserrat, Emmanuel Nivet, Ignacio Sancho-Martinez, Tomoaki Hishida, Sachin Kumar, Laia Miquel, Carme Cortina, Yuriko Hishida, Yun Xia, Concepcion Rodriguez Esteban et al.

在一项新的研究中，来自美国沙克研究所的Juan Carlos Izpisua Belmonte和他的同事们证实用来制备iPSCs的配方远比之前想象中的更加多样性。他们首次替换了一种之前被认为不可能被替换的基因，从而这种配方有潜力更具灵活性，而且应当会加快促进人们采用干细胞疗法。

研究人员采用一种新的方法，并发现通过替换分化所必需的基因也能够获得多能性。这些基因编码谱系转录因子(lineage transcription factor)，即让干细胞先分化为特定的细胞谱系然后最终形成一种特化细胞的蛋白。研究人员证实超过7种额外的基因能够促进成熟细胞被重编程为iPSCs。更为重要的是，他们是首次在人细胞中进行的。他们能够替换原始配方中的一种被称作Oct4的基因，其中在小鼠体内，Oct4已证实能被替换掉，但是它在此之前仍被认为是人细胞重编程所不可缺少的。除了能够替换Oct4之外，他们也能够替换SOX2，即另一种被称为必不可少的不能被替换的基因，与Oct4组合使用。这些结果证实必须以一种全新的方式来思考干细胞产生。

8. Browsing (Epi)genomes: A Guide to Data Resources and Epigenome Browsers for Stem Cell Researchers
Rahul Karnik, Alexander Meissner

来自哈佛大学干细胞和再生生物学系Alexander Meissner博士与另外一位学者发表了干细胞表观基因组研究相关的数据资源，以及表观遗传信息分析指南，这将为寻找相关网上资料，深入进行干细胞研究提供指引。

在过去的几年中，全基因组数据资源经历了一场大爆发式的积累，各种组蛋白修饰图谱，转录因子结合位点，DNase hypersensitivity，DNA甲基化等信息为数据验证，探索以及提出假说提供了有价值的帮助。

这篇综述性的文章主要是希望能为读者提供关于如何寻找数据资源，以及如何利用不同的表观基因组浏览器进行初始分析，文中通过几个例子，指出了几种关键特征，证明了这些对于干细胞生物学研究的重要性。

9. Regional Localization within the Bone Marrow Influences the Functional Capacity of Human HSCs
Borhane Guezguez, Clinton J.V. Campbell, Allison L. Boyd, Francis Karanu, Fanny L. Casado, Christine Di Cresce, Tony J. Collins, Zoya Shapovalova, Anargyros Xenocostas, Mickie Bhatia

来自加拿大麦克马斯特大学的研究人员找到了提取造血干细胞的最佳位置：停留在骨末端的骨小梁区域（trabecular bone area, TBA）中的人造血干细胞表现出最好的再生血液系统和免疫系统的能力。研究人员表示，正如最好的专业曲棍球运动员一样，造血干细胞并不是都是一样的。这项研究揭示出其中的原因：它不在于运动员本身，而在于竞技场对他们的影响使得他们获得最高的分数。

这一发现有望降低捐献时所需的骨髓数量，同时增加接受骨髓移植的病人体内的再生能力和降低这些病人体内的免疫排斥。

10. The Oncogenic MicroRNA miR-22 Targets the TET2 Tumor Suppressor to Promote Hematopoietic Stem Cell Self-Renewal and Transformation
Su Jung Song, Keisuke Ito, Ugo Ala, Lev Kats, Kaitlyn Webster, Su Ming Sun, Mojca Jongen-Lavrencic, Katia Manova-Todorova, Julie Teruya-Feldstein, David E. Avigan et al.

在这篇文章与另外一篇中，来自哈佛医学院Beth Israel Deaconess医学中心（BIDMC）的研究人员，在小鼠模型中证实miR-22驱动了乳腺癌的发生和扩散，以及血癌的发病。研究结果进一步表明，采用一种“诱饵”（decoy）策略抑制miR-22，可作为血液系统恶性肿瘤的一种新治疗策略。

尽管在确定某些癌症的遗传原因研究中已取得了不少进展，科学家们越来越明显地认识到，仅仅靠基本DNA序列不能够解释将正常细胞转变为癌细胞所必须经历的多个步骤。而现在表观遗传学修饰也被公认为在癌症中发挥了必不可少的作用。

新研究结果进一步在小鼠疾病模型中确定了，miR-22是一种表观遗传修饰因子，并且是骨髓增生异常综合征（Myelodysplastic Syndrome,MDS）和白血病发病的一个重要致癌决定因子。因此为血癌和乳腺癌提供了一个新的治疗靶点。

（生物通：万纹）