Cell Stem Cell八大热点文章（5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23.394。其中最受关注的文章包括：

Fasting Activates Fatty Acid Oxidation to Enhance Intestinal Stem Cell Function during Homeostasis and Aging

随着年龄增长，人类肠道干细胞开始失去再生能力。干细胞是所有新生肠道细胞的来源，长此以往，这种能力下降会使胃肠道感染或其他肠道疾病越来越难恢复。

根据麻省理工学院（MIT）生物学家的一项最新研究，衰老相关的干细胞功能丧失可以通过24小时短暂禁食（24-hour fast）得到逆转。研究人员发现，禁食显著提高了干细胞再生能力，无论老年还是幼年小鼠效果一样。

禁食过程中，细胞开始分解脂肪酸而不是葡萄糖，这种改变刺激干细胞变得更具再生活性。更厉害的是，研究人员发现，可以用药激活相同代谢开关促进再生。据研究人员称，这种干预手段有助于老年人的胃肠感染或接受化疗的癌症患者康复。

“断食（fasting）对肠道具有许多影响，包括促进再生和改善感染或癌症等肠道疾病，”MIT生物学助理教授、Koch综合癌症研究所成员、本文通讯作者之一Omer Yilmaz说。“我实验室的主要研究目标是了解断食（空腹）从整体（包括成人肠道干细胞再生、修复和老化）改善健康的背后机理。”《Cell Stem Cell》禁食促进细胞再生能力

Chromatin Accessibility Dynamics during Chemical Induction of Pluripotency

诱导多能干细胞可以帮助人类了解细胞“变身”的奥秘，为科学界提供了一个窥探生命本质的窗口。多能干细胞还可以用于再生新的组织和器官，为疾病治疗和再生医学提供“种子”细胞来源。

日本科学家、2012年诺贝尔生理或医学奖获得者山中伸弥利用病毒载体进行基因运送，具有潜在的致癌隐患，对于以后的临床应用有较大风险。为了将体细胞诱导为多能干细胞，各国科学家不断地开辟新方法。后期，科学家们利用化学小分子替代山中伸弥因子诱导出了多能干细胞，但存在步骤多、时间长、效率低、机理不清楚等缺点。

裴端卿领衔的科研团队经过5年的努力，开发出一套高效、简单的化学小分子诱导多能干细胞的方法， 简称为CIP（Chemical Induction of Pluripotency），即化合物诱导干细胞多能性。

裴端卿指出，该方案只需要给细胞用两种不同的“药水”依次“洗澡”，便可以将体细胞“返老还童”到干细胞的状态。这一方法比之前的方案简单、高效，所需的初始细胞量少。更重要的是，可以实现多种体细胞类型“返老还童”，包括在体外极难培养的肝细胞。

这些神奇的“魔法药水”是如何将成体细胞诱导到胚胎发育早期的多能干细胞状态的呢？

裴端卿说，在个体中，所有的细胞都拥有同样的染色质，为什么会形成形态各异、功能不同的各种细胞呢？原来，细胞在发生可识别的形态变化之前，就因受到约束而向特定方向分化，确定了其未来的发育命运。首次实现化学方法高效诱导多能干细胞

A Linc1405/Eomes Complex Promotes Cardiac Mesoderm Specification and Cardiogenesis

课题组发现一条转录自中胚层转录因子Eomes基因邻近区域的lincRNA分子（linc1405）与小鼠心脏的正常发育密切相关。研究深入揭示了lincRNA联合Eomes及组蛋白修饰分子（WDR5和GCN5），特异性调控心肌胚层特化关键分子Mesp1基因增强子区域表观修饰环境的分子机制，并在小鼠体内证实lincRNA参与调节心脏发育和功能。   

生命科学专家表示，这一由lincRNA主导形成调控复合物的机制阐明，丰富了我们对非编码RNA参与心肌分化中基因表达调控网络的认识，将显著增加转录因子与表观修饰调控之间相互作用关系的复杂性和表观调控特异性，为全面阐释心脏发生发育过程的分子作用关系提供更多的线索和依据。长链非编码RNA调控心肌分化和发育的表观遗传机制

Epithelial Sodium Channel Regulates Adult Neural Stem Cell Proliferation in a Flow-Dependent Manner

德国亥姆霍兹慕尼黑中心和慕尼黑-路德维希-马克西米利安大学（LMU）的科学家们发现，离子通道介导的力信号对神经干细胞激活起关键作用。

古希腊有句格言：万物都处于流态（everything flows）。哲学家们用其来描述过去和更新之间不断变化的相互作用。这篇《Cell Stem Cell》将这个短语引入了一个全新的领域：以Magdalena Götz教授为首的研究团队发现，脑脊液的流动是神经干细胞更新的关键信号。

脑脊液为无色透明的液体，充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内。有关脑脊液的作用目前尚未完全阐明，这篇文章指出了这种流体的一个全新信号功能，不是化学信号，而是物理信号。《Cell Stem Cell》脑脊液对干细胞分化的影响

Adult Neurogenesis Is Sustained by Symmetric Self-Renewal and Differentiation

过去人们都以为个体的脑细胞数量从出生开始就已经被确定了，直到USCF的Arturo Alvarez-Buylla博士等人证明鸟内以及小鼠的脑细胞中存在一定数量的干细胞，这部分细胞在个体一生的过程中会不断地产生新的神经元。

此后，研究者们一直不断地探究如何能够通过刺激干细胞增殖能力提高大脑的功能。

许多研究者们都认为，体内大部分干细胞都能够无限地产生新的细胞，但最近由来自Alvarez-Buylla实验室做出的研究结果表明事实并非如此。

通过标记活体小鼠大脑中的干细胞，从而追踪其子代的命运，研究者们发现这些细胞并不是以"自我更新"的方式复制的。事实上，大部分干细胞分裂后都会转化为神经元，进而干细胞的数量会逐渐降低。

这一发现表明神经干细胞仅仅具有部分的更新能力，这一能力能够保证小鼠一生中拥有足够数量的神经元。但这对于寿命远远长于小鼠的人类来说是否有价值就不得而知了。

为了进一步观察这些细胞分裂的情况，作者们设计了一种技术能够记录这些细胞在实验室培养条件下的分裂事件，但同时能够保证其与周围组织连接的完整性。拍摄的影片数据证实了作者们此前利用标记技术得出的结果。

Inhibition of Methyltransferase Setd7 Allows the In Vitro Expansion of Myogenic Stem Cells with Improved Therapeutic Potential

一个由UBC研究人员一起创造的药物也许可以克服干细胞治疗面临的主要挑战之一——干细胞可能会太早及太快分化变成特定的组织细胞。如果这个药物可以像在实验室小鼠身上那样发挥作用的话，也许将使干细胞疗法更接近现实。

UBC和斯坦福大学的研究人员对于使用干细胞辅助肌肉组织再生治疗肌肉萎缩症很感兴趣，肌肉萎缩症是一种遗传疾病，病人肌肉会随时间而受损变弱。干细胞具有分化产生组成人体特定组织的新细胞，因此具有治愈这类疾病的潜力。理论上，干细胞可以产生新组织替代受损的组织。

（生物通）