最新一期《科學通報》英文版(Science Bulletin)刊登了由中科院上海生命科學研究院生物化學與細胞研究所李勁松研究員作為特邀編輯組織的「幹細胞基礎研究與應用」專題。
幹細胞具有維持自我更新的能力和分化成不同類型細胞的潛能,近年來該領域取得的激動人心的研究進展使人們看到了其廣闊的應用前景。在再生醫學領域,幹細胞可以轉化形成不同種類的細胞,進而用於細胞替代治療,使之成為治療人類疾病的重要手段。
雖然幹細胞治療相對其他治療手段有著明顯的優勢,其應用依然面臨著以下挑戰,如1. 如何有效地獲得幹細胞,包括多能幹細胞和成體幹細胞;2. 如何保持離體幹細胞的穩定性;3. 如何通過幹細胞的離體分化大量獲得有功能的細胞;4. 如何安全地將供體細胞移植到病人身上。
該專題內容涵蓋了幹細胞研究的多個領域,包括誘導的多能性幹細胞(iPS)的細胞來源、表觀遺傳調控在體細胞重編程和胚胎發育過程中的作用,以及用於疾病治療的幹細胞來源等等:
❖ 誘導的多能性幹細胞(iPS)的細胞來源對於病人個體化治療至關重要。雖有報導用Yamanaka因子可以將脂肪前體細胞有效地轉變為iPS細胞,但作為終末端分化的體細胞——成熟脂肪細胞是否能作為iPS的供體細胞並不清楚。該專題中,來自中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院的吳東海研究組首次報導了小鼠的成熟脂肪細胞可以成功地被Yamanaka因子聯合兩個細胞核激素受體Rarγ和Lrh1重編程為iPS細胞,這為脂肪細胞作為再生醫學的潛在細胞來源提供了理論基礎。
❖ 表觀遺傳對於細胞命運的決定至關重要,由同濟大學生命科學與技術學院的高紹榮教授及其同事撰寫的評述「體細胞誘導重編程的表觀遺傳機制研究進展」精要地概述了由Yamanaka因子誘導體細胞重編程成為iPS細胞過程中的表觀遺傳機制,並提出今後的研究必須基於系統生物學的觀點思考問題, 構建模型, 推動轉錄組和表觀修飾組的微量技術來進行論證,並在未來研究中整合大數據分析非常重要。
❖ 來自中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院的裴端卿研究員及其同事綜述了轉座因子與表觀遺傳調控、長鏈非編碼RNA(lncRNA)之間錯綜複雜的關聯及其在胚胎發育、胚胎幹細胞(ESC)自我更新和體細胞重編程過程中的重要作用。
❖ 中國科學院動物研究所的焦建偉研究員及其同事綜述了胚胎神經發育過程中的表觀遺傳調控,研究模式動物細胞譜系的形成過程不僅能幫助揭示胚胎發育的機制,而且能為如何將離體幹細胞高效地轉化為供體細胞提供線索。
❖ 來自中國科學院動物研究所的周琪研究員及其同事在「細胞治療對臨床前糖尿病治療的研究與展望」一文中評述和探討了從不同細胞來源中獲取β樣細胞及其用於糖尿病細胞治療的進展和面臨的問題等等。
該專題有望為今後的幹細胞研究提供一定的啟示,並使讀者對幹細胞的重要應用有更多了解。
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