第9屆廣州國際幹細胞與再生醫學論壇暨第5屆中國再生細胞生物學年會於12月20日在廣州召開，會期將持續兩天。論壇上，由中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院與德國馬克斯普朗克學會共同組建的再生生物醫學聯合研究中心正式成立，雙方將在多能幹細胞的生產、心肺疾病的藥物篩選、用於再生醫學的器官移植及生產領域進一步合作。
中科院廣州生物院院長裴端卿（左）與德國馬普學會分子醫學研究所所長漢斯席勒教授為再生生物醫學聯合研究中心揭牌
廣州國際幹細胞與再生醫學論壇由中國細胞生物學學會再生細胞生物學分會、廣州市外國專家局（中國留學人員廣州科技交流會辦公室）、中國科學院、廣東幹細胞與再生醫學產業技術創新聯盟、廣州幹細胞與再生醫學技術聯盟主辦，中科院廣州生物醫藥與健康研究院等單位承辦。論壇是以探索幹細胞與再生醫學學科發展前沿、提高我國學科領域水平為目標，主題高度凝練的國際性學術會議。
會議現場
幹細胞與再生醫學是現代生物學中發展最為迅速、也是世界各國最受關注的領域之一，近年來取得了多項突破性進展。論壇上，中科院廣州生物院與德國最大的科研學術組織——馬克斯普朗克學會（簡稱馬普學會），正式攜手共建Max Plank - GIBH再生生物醫學聯合研究中心，這是馬普學會在中國建立的首個馬普國際研究中心。
揭牌儀式上，與會領導和嘉賓合影
馬普學會是德國最大的科研學術組織，從1948年以來，一共產生了18位諾貝爾獎得主。學會共有83個研究所，學會現有僱員22197人，科學家佔60%，其中外籍科學家比例接近一半。學會致力於在不考慮國籍的情況下發現適合的科研人才，這也是其贏得世界聲譽的一個重要手段。
論壇提問環節
中科院廣州生物院—德國馬普學會再生生物醫學研究中心將通過整合中德雙方科研資源，成立兩個研究團隊，包括多名德國科學家及中國科學家。兩個團隊分別以「功能性細胞」和「器官修復」為研究方向，計劃在誘導多能幹細胞的生產、心肺疾病的藥物先導物篩選、疾病模型的建立、用於再生醫學的器官生產等多方面進行合作。
會議現場
此外，在今天的論壇上，來自世界各地的專家、學者分享了最新的科研進展，以下是論壇部分精彩內容（特別說明：本部分內容由本次論壇會務組志願者整理，如有疏漏或偏頗，以報告者本人演講為準）：
1、Rudolf Jaenisch 美國科學院院士、麻省理工學院懷特黑德生物醫學研究所教授
Rudolf Jaenisch作精彩演講
Rudolf Jaenisch圍繞」人類多能幹細胞多能性與發育潛能「進行精彩演講。他介紹誘導多能幹細胞技術使得在體外的小小培養皿裡研究人類疾病成為可能，然而使用這項技術仍存在一些待解決的問題。
他指出，相較人的胚胎幹細胞或誘導多能幹細胞，小鼠的胚胎幹細胞或誘導多能幹細胞可能處於一種更為原始的狀態，為研究人類中是否存在和小鼠一樣更為原始的多能幹細胞，他們實驗室通過篩選獲得了與人類卵裂期胚胎細胞轉錄組相似的胚胎幹細胞，將這些篩選出來的胚胎幹細胞注入小鼠囊胚中以期觀察其在體發育潛能，然而由於這些細胞無法嵌合進入發育中的小鼠胚胎中，因此最終並未成功獲得小鼠和人的嵌合體。
會議現場
相比於在體外用2D培養系統培養誘導多能幹細胞模擬人類疾病，使用3D類器官培養系統能造出更仿真的人類疾病模型。因此，他們使用3D類器官進行了人腦發育與神經系統紊亂疾病的研究。將膠質細胞與神經細胞共培養，發現膠質細胞可能是病毒傳遞到神經元內的載體，並且相較於成熟的神經細胞，zika病毒更易於感染年輕的神經前體細胞。
由於細胞間存在複雜的互作，因此最理想的疾病模型是利用誘導多能幹細胞產生鼠和人的嵌合體。通過在體外誘導人和大鼠胚胎幹細胞或誘導多能幹細胞分化為神經嵴細胞，然後將誘導分化獲得的神經嵴細胞注射到懷孕8.5天野生型白化或者c-kit突變型小鼠胚胎的孕鼠子宮中，發現成功獲得了這些注射的神經嵴細胞在受體中進行遷移的胚胎，此外，獲得的小鼠毛髮顏色嵌合進一步證明成功實現了大鼠或人神經嵴細胞嵌合到小鼠體內。而獲得的攜帶人源功能性細胞的小鼠嵌合體將成為研究人類疾病以及發育微環境相關問題的一個重要新型工具。
2、Patrick Tam 澳大利亞兒童醫學研究所教授
Patrick Tam作報告
Patrick Tam分享了「書寫」外胚層幹細胞譜系傾向性外胚層幹細胞（EpiSCs）能夠進行自我更新並且具有多潛能性，它們可以從原腸胚不同階段的小鼠胚胎中得到。EpiSCs具有不同的傾向性，向中內胚層和外胚層方向分化。通過對小鼠原腸胚外胚層進行命運圖譜和信號活性模式進行關聯分析發現，具有中內胚層細胞命運的EpiSCs具有高的Nodal和WNT信號活性，而具有外胚層細胞命運的EpiSCs具有低的Nodal和WNT信號活性。通過阻斷WNT信號的活性，增強EpiSCs向外胚層分化的傾向性。通過移除對WNT信號的阻斷，可以使EpiSCs恢復原來的譜系傾向性。因此，人們可以通過對WNT信號的活性的改變來實現對EpiSCs命運的改寫，根據臨床需求控制其分化方向，這對再生醫學領域貢獻重大。
3、Zena Werb 美國科學院院士、分子生物學家，胞外基質蛋白水解機制的重要發現者之一，美國加州大學舊金山分校教授
Zena Werb 作報告
Zena Werb作了題為「單細胞生物學水平重新定義乳腺發育，腫瘤遷移以及微環境「的報告。乳腺癌細胞遷移是造成乳腺癌惡化的一個重要原因，理解腫瘤細胞遷移事件的內涵對於尋找預防和治癒腫瘤的策略具有重要意義。她介紹了在單細胞水平進行生物學研究的重要意義，很多情況下許多關鍵的生命活動，都和細胞間的個體差異密切相關，特別是在腫瘤研究中，由於腫瘤細胞是一群異質性的細胞，更需要在單細胞水平進行研究，通過單細胞RNA測序能過確定給定的一群細胞中有哪些細胞類型及細胞所處狀態。
提問環節
Zena Werb研究組首次利用單細胞RNA測序對乳腺癌遷移細胞進行了研究。通過將乳腺癌病人來源的樣品移植到小鼠中製備了PDX乳腺癌小鼠模型，用於分析研究單個的遷移腫瘤細胞在外周組織中的遷移情況以及腫瘤細胞遷移所需的微環境。為了從PDX模型中確定和分離遷移細胞，她們首先建立並完善了一個基於流式細胞儀的檢測方法，這個檢測方法使她們能夠在分離鼠源的間質細胞和炎症細胞的同時，計數在鼠外周組織中存在的可遷移的人腫瘤細胞數量，這項研究於2015年發表在Nature期刊上，論文標題為「Single-cell analysis reveals a stem-cell program in human metastatic breast cancer cells」。正常情況下人類乳腺上皮細胞由2-5種腔細胞和5-7種基底細胞亞群組成，利用PDX模型，結合單細胞RNA測序，研究小組發現了之前已知的內皮標誌物的新表達模式，同時還確定了腔細胞及基底細胞亞群的新標誌物，其中包括可用於細胞分離及功能研究的細胞表面受體，同時為乳腺上皮細胞的分化通路研究提供了新思路。
此外，利用微液流PCR和RNA測序比較分別來自具有低遷移負荷病灶及高遷移負荷病灶組織的可遷移腫瘤細胞的基因表達模式發現，事實上，即使是在遷移發生前，遷移病灶的炎症微環境與親代腫瘤以及正常組織都顯著不同，實驗結果表明在單細胞水平上早期遷移性細胞有一個與幹細胞類似的基因表達譜，來自低負荷病灶組織的遷移性腫瘤細胞有與原代腫瘤細胞顯著不同的基因表達譜，它顯著上調了幹細胞樣，內皮－間質轉換，促存活及休眠相關基因。與之相反，來自高負荷組織的可遷移腫瘤細胞與原代腫瘤細胞基因表達模式類似。此項研究結果表明，靶向遷移微環境的治療方案可能更好的預防和治療遷移性腫瘤及其進一步惡化。
4、Ian Chambers 英國愛丁堡大學，多功能轉錄因子Nanog的發現者之一
lan Chambers作報告
lan Chambers分享了轉錄因子Nanog如何工作胚胎幹細胞（ESC）進行高效的自我更新在轉錄因子（TF）Nanog的指導下完成，其在匯報中介紹了兩個研究來闡述Nanog如何工作。
第一個是研究闡述了在功能上Nanog二聚化的影響。Nanog通過色氨酸重複（WR）的結構域進行二聚作用。通過在不依賴LIF進行自我更新的ESCs中對WR結構域中的色氨酸進行突變，其突變方式包括突變所有色氨酸殘基、單個色氨酸殘基以及不同組合方式對色氨酸進行突變，突變後檢測Nanog同二聚化以及和Sox2異二聚化的能力。這項研究結果證明了色氨酸數目和Nanog功能之間有直接關係。然而，在功能上色氨酸有不同的作用，這取決於色氨酸在WR中的位置。
第二個則研究討論了Nanog內源性表達的改變以及在ESC自我更新過程中Nanog的靶基因Esrrb。攜帶Esrrb螢光的報告系統的ESCs，在Esrrb表達缺失後，自我更新能力表現出顯著的下降。通過轉錄分析發現，在Esrrb陰性的細胞中多能性基因表達喪失。分選後的Esrrb表達水平高的細胞群進行Chip-seq分析，發現OCT4和NANOG都結合在不同的調控元件上。在Esrrb陰性ESCs中，OCT4和NANOG沒有結合在I類調控元件上，這和基因表達的偏好性有關。與此相反，在Esrrb陰性ESCs中，II類調控元件有OCT4的結合，卻沒有NANOG的結合，這和更廣泛表達的基因有關。
該研究中也用另一株同時攜帶Esrrb和Nanog螢光的報告系統的細胞系研究Nanog的功能。這個研究發現Nanog下調早於Esrrb。另外，當高表達Esrrb的ESCs不表達Nanog時，其自我更新能力適當地受到影響，Esrrb陰性的ESCs不能有效地進行自我更新。從原始多能性喪失為有限的潛能的過程中，通過Nanog和Esrrb調控基因表達的機制不同。該研究闡述了重要的多能性因子Nanog的作用方式及其靶基因，為多能性細胞自我更新以及再生醫學的研究領域提供了充分的理論依據。
文字：金琴、石惠
圖片：廖雪明（廣州日報）、溫東海
編輯：Maple
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