西班牙科學家通過基因修飾技術提升幹細胞分化能力

前沿｜西班牙科學家通過基因修飾技術提升幹細胞分化能力

近日，西班牙國家癌症研究中心(CNIO)的科學家開發了一種通過植入微小核糖核酸(microRNA, miRNA)來大幅改善實驗室現有幹細胞分化能力的技術，該研究已發表於《EMBO JOURNAL》雜誌上。

高通量基因修飾組學技術揭示T細胞分化新機制

CD4+T細胞分化成為Th1，Th2，Th17，Treg等細胞亞群，這些細胞亞群具有各自獨特的分子特徵與生物學功能。目前認為T細胞的分化主要受到細胞因子的影響，它們作用於天然CD4+T細胞並調控了下遊不同的轉錄因子活性，從而導致不同細胞亞群的分化。另外，最近越來越多的證據表明表觀遺傳調控過程對於T細胞的分化具有不可忽視的影響，比如組蛋白的甲基化以及去甲基化等。

人脫細胞羊膜支架促進Scleraxis修飾人羊膜間充質幹細胞體外成韌帶分化

：是一種通過對人新鮮羊膜進行物理或化學脫細胞處理後得到的天然支架材料，支架材料內含有較多的膠原蛋白、纖維連接蛋白及細胞外基質等分子，能夠促進細胞在其表面生長並參與調控種子細胞的分化。兩步酶消化法從人新鮮羊膜分離人羊膜間充質幹細胞。運用Scleraxis慢病毒轉染第3代人羊膜間充質幹細胞，然後與人脫細胞羊膜複合培養5，10，15 d時檢測成韌帶相關基因的mRNA表達。

具中科博生研究發現，利用胚胎幹細胞體外整合外源基因,研究基因功能胚胎幹細胞與基因定位整合技術相結合,對於研究基因在胚胎發育中的表達|與功能具有十分重要的意義。利用這項技術可以將一些在發育過程中特定的基因敲除（gene knock-out),在動物體內進行基因功能缺失的研究,這對於揭示以前不能在體內充分證明的分子調控機制也具有重要的作用,此外,還可以在幹細胞水平上利用基因功能獲得性突變使特定基因在體內瞬時或長期表達,來研究基因在胚胎不同發育時期的作用。中科博生。

誘導多功能幹細胞(iPS細胞)分化發育能力低於胚胎幹細胞

日本國立成育醫療研究中心、東京農業大學和美國哈佛大學研究人員組成的一個研究小組日前在利用老鼠進行的實驗中發現，誘導多功能幹細胞（iPS細胞）與胚胎幹細胞相比，分化發育成全身各類細胞的能力較低

基因編輯技術使人類幹細胞的遺傳增強

近日，中科院生物物理所、北京大學、中科院動物所和首都醫科大學宣武醫院等機構合作，首次利用基因編輯技術實現了人類幹細胞的遺傳增強。研究人員通過基因編輯改寫了人類基因組遺傳密碼中的單個鹼基，首次在實驗室中獲得了遺傳增強的幹細胞（GES細胞）。這種GES細胞能夠對細胞衰老和致瘤性轉化產生雙重抵抗作用，為開展安全有效的幹細胞治療提供可能的解決途徑。

Nat biotech:誘導多功能幹細胞分化潛力可比擬胚胎幹細胞

從成年人體內誘導幹細胞（俗稱induced pluripotent stem cells：IPS 細胞）可以避免倫理的爭議，但此種細胞的有效性受到科學家們的懷疑。一項新的研究指出，有兩類幹細胞具有相同的活性，並且其有效性可以消除對IPS局限性的顧慮。胚胎幹細胞在體內能夠分化成任何一類細胞，但是卻不能長期的保持幹細胞形態，否則會損壞胚胎。

研究繪製人類幹細胞多譜系分化和重編程的多維表觀遺傳圖譜

R-loop在許多物種中保守存在，且參與調控染色質修飾、DNA複製和基因表達等多種生物學過程。然而，R-loop在人類細胞命運決定（包括幹細胞分化和重編程）過程中的作用尚不明確。7月7日，中國科學院動物研究所劉光慧研究組和曲靜研究組、清華大學孫前文研究組、中國科學院北京基因組研究所張維綺研究組合作在Cell Reports雜誌在線發表研究論文。

GATA3基因:幹細胞的「分院帽」,很早就開始激活胚胎幹細胞分化

在最近發表於《細胞幹細胞》（Cell Stem Cell）雜誌上的一項新研究中，來自弗朗西斯·克裡克研究所（Francis Crick Institute）的科學家們發現，在這種基因的作用下，胚胎幹細胞意外地提前分化，不可逆轉地分化成體內200多種細胞類型中的一種。

間充質幹細胞的三系分化及鑑定

1968年德國科學家Frieden Stein在骨髓中首次發現了間充質幹細胞（MSC），後來研究者陸續在全身多種組織如脂肪、臍帶、牙髓中分離出了MSC。MSC屬於多能幹細胞，具有多向分化潛能，1999年，《科學》雜誌首次報導了Pittenger等科學家在體外成功誘導了骨髓MSC分化為脂肪細胞、成骨細胞、軟骨細胞，此後，科學家又陸續成功誘導MSC分化成為肌肉、韌帶、肝、心肌和內皮等多種其它細胞（如下圖）。

幹細胞分化神經元細胞,變身「超級替補」,讓失明小鼠恢復視力

近日，上海科學家利用最新基因編輯和幹細胞技術，挖掘出了幹細胞變身「超級替補」替代神經細胞的潛力，為神經損傷、神經退行性疾病的治療帶來了新曙光。2020年4月9日深夜，國際權威學術期刊《細胞》雜誌在線發表了上海科學家的這項成果。

劉光慧等合作繪製人類幹細胞多譜系分化和重編程多維表觀遺傳圖譜

該研究系統繪製了人類胚胎幹細胞多譜系分化和細胞重編程過程的全基因組R-loop圖譜、轉錄圖譜及多維表觀遺傳修飾圖譜，首次揭示了R-loop在人類細胞命運決定過程中的作用，並提出R-loop可作為一種新型的表觀遺傳記憶發揮功能。

miR-132/甲基CpG結合蛋白2基因修飾的神經幹細胞具有修復脊髓損傷的潛力

一直以來，科學界認為甲基CpG結合蛋白2 並不影響神經前體細胞的增殖和分化，甲基CpG結合蛋白2缺失動物體內提取的神經幹細胞也可以分化為成熟的神經元和星型膠質細胞。來自上海同濟大學的李少華團隊選取了小鼠胚胎時期（E14d）脊髓來源的神經幹細胞，發現甲基CpG結合蛋白2可以降低星形膠質細胞標記物的表達，抑制神經幹細胞向膠質細胞分化。

研究鑑別幹細胞生物學調控基因

揭示出了影響幹細胞兩項重要功能分化與自我更新能力的基因。與完全分化的肌肉、神經及皮膚細胞不同，某些幹細胞例如cNeoblasts和胚胎幹細胞具有多能性，能夠形成機體內幾乎所有的細胞類型。研究人員長期以來對利用這一能力再生人類損傷、患病或缺陷的組織充滿興趣。當前存在有幾個問題阻礙了幹細胞的臨床應用，包括使幹細胞在適當的位置分化為理想的細胞類型，並將這樣的細胞成功地與周圍組織融合，且不引起腫瘤。

EMBO J:新技術或能幫助改善幹細胞在再生醫學研究中的應用和功效

2020年7月8日訊 /生物谷BIOON/ --多年來，幹細胞在再生醫學研究領域一直很有前景，在過去十年裡，多項研究都表明，在西班牙被稱之為「母細胞」的細胞類型能被用於再生醫學研究領域來幫助治療多種疾病，比如肌肉和神經系統疾病等，研究者Sir John B.

研究揭示RNA甲基化修飾調控哺乳動物精原幹細胞微環境維持機制

近期，中國科學院西北高原生物研究所研究員楊其恩課題組以小鼠為模型，揭示RNA甲基化修飾調控哺乳動物精原幹細胞微環境維持的新機制。精原幹細胞是一類經典的成體幹細胞，是哺乳動物精子發生的基礎。精原幹細胞自我更新和分化間的精準平衡依賴於體細胞信號，尤其是支持細胞分泌的生長因子，如GDNF、FGF2和CXCL12等。精原幹細胞命運決定異常引起的生殖細胞枯竭導致不育，而生殖細胞過度增殖導致腫瘤的出現。目前，支持細胞特異表達微環境因子的轉錄和轉錄後調控機制仍未知。

...中科院廣州生物所裴端卿和舒曉東團隊合作揭示幹細胞分化新機制

研究成果為多能幹細胞分化提供細胞生物學的機理，為解決幹細胞在再生醫學運用中打開一扇新門窗。與此同時，在統一體細胞重編程與幹細胞分化這兩個看似相反過程的機理研究中邁出一大步，促進細胞命運調控理論體系的建立。

河南幹細胞_幹細胞與再生醫學發展目標_鄭大中科博生

通過細胞類型轉換獲取具有功能和能用於治療的細胞或組織;評估轉分化來源的組織和器官的安全性及有效性。(4) 利用重編程技術建立疾病的細胞模型:利用重編程技術建立患者體細胞來源的多能幹細胞，作為疾病的體外模型;結合基因修飾及重編程技術等多種方法建立大動物和非人靈長類疾病的細胞模型，用於重要疾病的幹細胞治療與藥物開發研究。

Cell:基因WNT5A調節膠質瘤幹細胞分化為內皮細胞樣細胞

2016年11月20日/生物谷BIOON/--多形性膠質母細胞瘤（glioblastoma multiforme）仍然是最為常見的高度致命性的腦癌，而且因它的復發能力而聞名於世。在一項新的研究中，來自美國德州大學MD安德森癌症中心的研究人員鑑定出一種允許癌細胞在大腦中侵襲性地擴散和生長的過程。

上海生科院揭示組蛋白乙醯化在人胚胎幹細胞神經分化中的不同功能

，並據此將人胚胎幹細胞神經分化劃分為兩個階段：幹細胞多能性的丟失和神經命運的決定兩個過程。　　ChIP-seq實驗發現H3K9乙醯化在胚胎幹細胞中主要分布在全能性相關基因的啟動子區域，而該修飾在神經幹細胞中則主要分布在神經發育相關調控因子的啟動子區域，從而證明H3K9乙醯化在人胚胎幹細胞和神經前體細胞中具有不同的下遊靶基因。