华人女学者连发干细胞研究成果

近期，美国威尔康奈尔医学院华人女学者Shuibing Chen博士以通讯作者身份，先后在Cell子刊《Stem Cell Reports》发表两项干细胞研究成果。

　　

生物通报道：2015年二月份，Cell子刊《Stem Cell Reports》刊登了美国威尔康奈尔医学院Shuibing Chen博士带领的一项研究成果。在这项研究中，研究人员利用一种包含人类胚胎干细胞（hESC）衍生祖细胞和内皮细胞的共培养系统，探讨了内皮细胞在人类发育过程中的确切功能。延伸阅读：优化干细胞培养基的新策略。

结果发现，内皮细胞在胰腺发育中发挥一种阶段依赖性的作用，在该过程中，它们通过分泌EGFL7，保持胰腺祖细胞的自我更新，EGFL7的过度表达可增加胰腺祖细胞的增殖。这些研究不仅确定了EGFL7作为调控分子，参与内皮细胞和胰腺上皮细胞之间的串扰，而且为利用hESC逐步分化来解析器官发生控制信号的阶段依赖性作用，提供了一种范例。

本文通讯作者、威尔康奈尔医学院助理教授Shuibing Chen博士，1999年毕业于清华大学，2002年在清华大学获得硕士学位，2006年在美国斯克里普斯研究所Kellogg School of Science and Technology获博士学位。主要研究方向为，利用化学和生物学手段，操纵干细胞命运，并产生可以用于移植研究的功能性组织和器官。当前的主要研究重点是人类多能干细胞（PSCs），其研究成果多次发表在Nature Chemical Biology、PNAS、Cell Stem cell等国际知名期刊。

五月二十八日，Shuibing Chen博士以共同通讯作者的身份，在《Stem Cell Reports》又发表一项重要研究成果。在这项研究中，研究人员首次有效地产生了大量罕见细胞——心脏传导细胞，这些细胞位于推动心腔收缩的系统中。这项成果可能是朝着“利用一个人自身细胞修复不规则心跳（称为心律失常）”迈出的第一步。

本文另一位共同通讯作者、威尔康奈尔医学院外科系Todd Evans教授指出，这项研究利用小鼠细胞，将使我们能够开发出人类心脏细胞，并测试它们在修复受损心脏中的功能。在人的一生当中心脏跳动数十亿次，所以毫不奇怪，心跳不规则的发展可导致多种心脏疾病。但这些疾病的治疗是昂贵的，而且往往是无效的。

Evans介绍说，政府每年为心律失常相关疾病支付超过30亿美元。尽管这项巨大的费用，我们仍然没有足够可用的治疗方法。例如，人工心脏起搏器是经常使用的，但这些可能会失败，尤其是用于治疗儿童时具有挑战性。

一种解决方案是诱导患者自己的细胞，产生心脏传导系统（CCS，维持有规律的心跳）中特定类型的细胞。Evans表示，我们可以想象，有一天使用这些细胞来制备补丁，替换有缺陷的传导纤维。当然这还有很长的路要走，我们需要研究如何诱导它们与其余的CCS正确整合。但在此之前，我们甚至不能产生这类细胞，现在我们能够以一种可扩展的方式做到这一点，所以这样的临床前研究是可行的。

该研究小组的第一个目标是，提高诱导小鼠胚胎干细胞成为CCS细胞的效率。他们制备了小鼠的干细胞，这些干细胞表达一个可量化的CCS标记基因。这使他们能够测量有多少胚细胞变成CCS细胞。通过筛选约5000个小分子，研究人员发现，有一个分子可增强这个标记基因的表达。这个分子推动30%以上的分化细胞变成罕见细胞——称为浦肯野细胞，它们是传导系统的终端部分，与工作的肌细胞结合。以前，只有不到1%的细胞分化成这些浦肯野细胞。

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这个小分子通过激活cAMP信号通路而起作用，从而有助于推动胚胎细胞分化，Evans称，这是非常具有成药性的，从而意味着我们能够找到一种方式，在需要生产CCS细胞的时候打开这个通路。

（生物通：王英）

生物通推荐原文：
Endothelial Cells Control Pancreatic Cell Fate at Defined Stages through EGFL7 Signaling. Stem cell reports. Volume 4, Issue 2, p181–189, 10 February 2015

Efficient Generation of Cardiac Purkinje Cells from ESCs by Activating cAMP Signaling. Stem cell reports. Online Now Articles, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.stemcr.2015.04.015