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科学家确定防御白血病关键基因 美国科学家近日发现一种控制干细胞快速产生和分化的基因,这一发现有望导致对于白血病和其他血癌的新型疗法。这一名为JunB的基因位于调控造血干细胞（HSCs）增殖和分化的分子与环境信号复杂网络的中央。     

靶向白血病干细胞作为治疗的新策略

白血病干细胞被认为是白血病发生、发展及治疗后复发的根源,具有其特异的性状特征,以及自我更新、增殖和分化等能力.近年来以白血病干细胞作为治疗靶点已成为白血病治疗的一种新策略,目前的研究主要针对白血病干细胞表面分子、细胞内信号通路及与微环境的相互作用这三方面展开.对白血病干细胞的进一步认识将有助于提供新的更为有效的治疗靶点.     

干细胞培养中的新发现

在培养人胚胎干细胞时需使用小鼠血清成分作为滋养元素,如果撤除小鼠血清成分,干细胞就会从干细胞状态变为分化状态。这些小鼠血清成分有可能对分化的组织器官造成污染,从而引起免疫排斥。生物学家数年来一直寻找不使用小鼠成分的培养条件保持人胚胎干细胞非分化状态。今年,美国威斯康辛的科学家,徐和James Thomson等(James Thomson是第一个成功分离人胚胎干细胞的科学家)发现用人工合成的成纤维生长因子2就可以保持人胚胎干细胞处于不分化状态。成纤维生长因子2是通过抑制骨髓多形遗传蛋白(这是一种促干细胞分化的分子)起作用的。     

胚胎干细胞体外分化为造血干细胞

造血干细胞移植已成为治疗白血病、再生障碍性贫血、重症免疫缺陷征、地中海贫血、急性放射病、某些恶性实体瘤和淋巴瘤等造血及免疫系统功能障碍性疾病的成熟技术和重要手段,另外这一技术还被尝试用于治疗艾滋病,已取得积极的效果。但是由于移植需要配型相同的供体,并且过程复杂,使得造血干细胞移植因缺少配型相同的供体来源以及费用昂贵而不能被广泛应用。胚胎干细胞是一种能够在体外保持未分化状态并且能进行无限增殖的细胞,在适合条件下能够分化为体内各种类型的细胞,研究胚胎干细胞分化为造血干细胞,不仅可作为研究动物的早期造血发生的模型,而且可以增加造血干细胞的来源,还可以通过基因剔除、治疗性克隆等方法来解决移植排斥的问题,从而为造血干细胞移植的发展扫除了障碍,因此有着重要的研究价值和应用前景。现对胚胎干细胞体外分化为造血干细胞的诱导方法,诱导过程中的调控机制,并对胚胎干细胞分化为造血干细胞的存在问题和发展前景进行讨论。     

单细胞测序和基因编辑技术在造血干细胞研究中的应用

造血干细胞对血液系统稳态维持发挥着至关重要的作用,它通过自我更新以维持自身不被耗竭,同时通过定向分化,补充各类功能血液细胞。当造血干细胞自我更新和定向分化出现问题,就会产生一系列造血系统疾病,例如髓系白血病、淋系白血病和骨髓增生性疾病等。关于造血干细胞的衰老和疾病变迁的调控机制一直是研究的热点。作为异质性细胞群,造血干细胞命运受到细胞内调控因子、细胞外生长因子、细胞外基质蛋白等多种因素调控,这是一个高度复杂且精确的调控过程。单细胞测序技术的发展,可以在单细胞水平从基因组、转录组、表观遗传组和蛋白质组等方面了解造血干细胞的命运调控网络。利用基因编辑技术可以建立多种基因修饰动物模型,不仅可以用于基因功能研究,也可以用于评价造血干细胞的安全性。此外,基因修饰动物模型结合单细胞测序技术,还能对造血干细胞实现命运示踪和调控分析。单细胞测序和基因编辑等新技术的应用,极大地推动了造血干细胞相关研究的进展。本文将从这些新技术在造血干细胞研究领域中的应用和存在的问题进行阐述,方便大家了解这些技术的优缺点,以便在以后的应用中提供帮助。     

过表达Msx1、Pax9和Bmp4对牙髓干细胞牙向分化的影响

在组织工程研究领域中,利用干细胞进行牙齿再生是一种途径。目前,研究认为牙齿的发育过程是上皮与间充质相互诱导的结果,利用干细胞进行再生牙齿时也需要有上皮源性和间充质源性干细胞的参与。牙髓干细胞是牙齿自体的干细胞,具有多向分化潜能,在牙齿再生中是一种理想的间充质源性干细胞。该研究通过慢病毒介导在牙髓干细胞中分别过表达人Msx1、Pax9和Bmp4基因,研究其对牙向分化的诱导潜能。过表达这三个基因均能显著提高牙髓干细胞碱性磷酸酶的水平,并且促使牙髓干细胞表达成牙本质细胞标志蛋白——牙本质涎磷蛋白、骨钙素、骨桥素和形成钙化组织。但在诱导牙向分化的能力上,三个基因有一定的区别。过表达Msx1基因对牙髓干细胞体外诱导牙向分化能力最为明显,其次是Bmp4基因,过表达Pax9在促进牙髓干细胞表达骨桥素和钙质形成上不是很显著。     

《科学-转化医学》：发现25种可致白血病复发分子

日本理化学研究所公布,该研究所免疫过敏科学综合研究中心的石川文彦和小原收等人组成的联合研究小组,发现了25种存在于白血病的干细胞中、可引起白血病复发的主要原因分子,根据这一发现,科学家可开发出保护正常血液干细胞、     

Zfx基因与干细胞自我更新

干细胞具有自我更新保持不分化状态的特性,不同的干细胞具有不同的自我更新机制. Zfx基因(zinc fin ger-X gene)在部分胚胎干细胞和造血干细胞中高表达,该基因高表达有利于胚胎干细胞和造血干细胞自我更新; Zfx基因表达不足或缺乏的胚胎干细胞和造血干细胞自我更新的能力下降,细胞凋亡明显增加.在胚胎干细胞和造血干细胞中发现一些Zfx基因直接调控的靶基因,Zfx 基因可能是控制各种干细胞自我更新的共同的分子机制. Zfx基因表达不足不影响胚胎干细胞和造血干细胞的分化,缺乏 Zfx基因的胚胎干细胞和造血干细胞能够正常分化为各自的功能细胞.     

2种小分子可改善白血病干细胞体外培养环境

<正>《自然-方法学》上的一篇文章介绍了人体白血病干细胞生长的实验室培养条件。这种在体外培养癌症干细胞的方法将为科学家从理论上研究这些细胞的自我再生机制以及筛选出能阻碍其生长的药物起到促进作用。白血病干细胞被认为是非常难以用药物标靶治疗     

精原干细胞介导的基因编辑动物模型研究进展

合适的动物模型对于人类疾病的研究和药物开发至关重要。精原干细胞是位于睾丸组织曲细精管基底膜上的一类具有自我更新和分化潜能的成体干细胞,可以定向分化产生精子。利用精原干细胞作为基因编辑的对象,生产基因编辑的精子进行受精有望成为建立基因编辑动物疾病模型的一条有效途径。该文就精原干细胞的生物学特征、体外培养以及精原干细胞介导的基因编辑动物模型的进展和优缺点进行了阐述。     

哺乳动物单倍体胚胎干细胞的建立与应用

哺乳动物胚胎干细胞通常为二倍体,限制了其在后基因组时代功能基因研究上的应用.近年来,随着不同物种单倍体胚胎干细胞的建立,科学家获得了一种可用于高通量正反向遗传筛选的细胞工具.单倍体胚胎干细胞具有类似于二倍体胚胎干细胞的无限增殖能力、基因表达模式、分化潜能等特点,可以在细胞水平开展遗传筛选研究;通过不同物种单倍体干细胞的融合形成异源二倍体细胞可以用于研究基因的演化.另外,小鼠单倍体胚胎干细胞可代替配子用于产生动物,这为研究基因印记在胚胎发育过程中的作用、快速构建携带复杂基因修饰的模式动物、进行个体水平遗传筛选等提供了一个新的遗传学工具.最近,单倍体胚胎干细胞的基因组标签计划的提出,以构建所有编码蛋白质基因的标签小鼠资源平台为目的,将促进蛋白质研究的标准化,并为揭开胚胎发育复杂而有序的蛋白质调控网络提供工具.     

日本成功“人造”小鼠卵子

日本京都大学一个研究小组在5日的美国《科学》杂志上报告说,他们首次利用诱导多功能干细胞(iPS细胞)成功培育出实验鼠的卵子,并使其受精从而诞出健康的小鼠。iPS细胞是具有较强分化潜力的干细胞,由皮肤细胞等体细胞经基因改造"诱导"发育而成。科学家利     

开启干细胞多能性的新“按钮”

近日,科学家们发现了一个调控干细胞多能性的新"开关",也就是它能够控制干细胞分化为任何细胞类型的能力,而这个开关涉及了细胞内的mRNA剪接过程.RNA剪接过程能使一个基因产生多条mRNA转录本和与之相应的蛋白.研究人员发现这个"开关"就存在于FOXP1的mRNA剪接过程中,它在胚胎干细胞     

胚胎干细胞

第一次卵裂什么是胚胎干细胞?当受精卵分裂发育成囊胚时(受精后5～6天),内层细胞团的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。早在1970年科学家已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。进一步说,胚胎干细胞是一种高度未分化细胞,能分化出所有组织和器官,包括生殖细胞。研究和利用胚胎干细胞是当前生命科学领域的核心问题之一。     

人类胚胎干细胞系H9培养和分化中细胞异质性的发现

目的:在人类胚胎干细胞系H9培养和分化过程中探讨该细胞系的异质性。方法:对人类胚胎干细胞系H9进行体外未分化培养和诱导分化,鉴定其多潜能性和分化状态;在诱导其向拟胚体细胞的分化过程中,检测多潜能相关基因及分化特异基因的表达情况。结果:发现多潜能相关基因(Oct4、SOX2和Nanog)和种系特异性基因(Cdx2、Bachurary、SOX1、Fgf5和AFP)并不限于分别在未分化细胞和分化细胞中表达。结论:提示H9细胞系在培养过程中的非基因异质性现象,为进一步认识胚胎干细胞的自我更新和多潜能性提供了有意义的参考。     

microRNA在胚胎干细胞中的表达及作用

摘要: 胚胎干细胞是一类具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞, 其自我更新和多向分化过程都在遗传和表观遗传的严格调控下进行的。越来越多的研究表明microRNA 也在这一过程中发挥重要的作用。microRNA是一类内源性的非编码RNA, 能够通过与靶mRNA特异性的结合而导致靶mRNA降解或抑制其翻译, 从而对基因进行转录后调控。文章就microRNA在胚胎干细胞中的表达及其作用的研究进展做一综述。主要讨论一些在胚胎干细胞中特异性表达的microRNA, 以及这些microRNA 对胚胎干细胞自我更新和未分化状态的维持和继续分化增殖的调控作用。     

脊髓源神经干细胞诱导分化为胆碱能神经元过程中Aldoc和Stmn1表达的研究

目的探讨脊髓源神经干细胞在诱导分化为胆碱能神经元过程中Aldoc和Stmn1的表达变化情况。方法从孕17天Wistar胚胎大鼠取出脊髓组织,制成细胞悬液,采用含EGF和bFGF的无血清限定性培养基培养,然后进行诱导分化,观察脊髓源神经干细胞向胆碱能神经元分化的情况,应用荧光定量PCR方法分析Aldoc和Stmn1基因在脊髓源神经干细胞诱导分化为胆碱能神经元的过程中的表达变化情况。结果神经干细胞在诱导分化为胆碱能神经元后,经免疫荧光检测有ChAT阳性细胞表达;Aldoc基因的表达量在胆碱能神经元较神经干细胞低(P<0.05);Stmn1基因的表达量则在诱导分化后较神经干细胞升高(P<0.05)。结论 Aldoc对神经干细胞的干性维持有重要作用,Stmn1在胆碱能神经元的成熟过程中起作用。     

干细胞生物工程研究展望

 由于最近两年干细胞研究技术的突破 ,一门崭新的学科“干细胞生物工程”已经形成 .人类胚胎干细胞在体外的成功培养以及一种组织的干细胞 (成体干细胞 )向另一种组织细胞横向分化的发现 ,为利用“干细胞生物工程”技术治疗疾病奠定了基础 .本综述着重介绍干细胞研究领域的一些新概念和新技术以及干细胞分化的基因调控 .对干细胞生物工程的临床应用前景作了概括性讨论     

造血干细胞生物学——研究与展望

造血干细胞（hematopoietic stem cell,HSC）是目前研究方法最为多样、研究技术手段最为成熟的一类组织干细胞,并且已经被成功运用于临床上对白血病以及先天性免疫缺陷等疾病的治疗。近年来,通过对一系列“转基因”与“基因敲除”小鼠模型的分析,人们对造血干细胞在胚胎早期发育过程中的发生与起源、造血干细胞“自我更新”与“定向分化”的调节机制、骨髓中造血干细胞的微环境（niche）对造血干细胞功能维持的调控,以及造血干细胞与白血病干细胞之间的相互关系等诸多方面都取得了很大的进展。如何实现造血干细胞的体外长期培养与扩增,实现胚胎干细胞（embryonic stem cell,ESC）或诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cell,iPS细胞）向造血干细胞进行有效的定向分化,以及探索造血干细胞在病理状态（如癌症、贫血、衰老等）或应激状态下（如炎症与感染、组织损伤、代谢异常等）的功能变化,都将会是今后造血干细胞研究的重要方向。     

人胚胎干细胞向生殖细胞分化的研究进展

小鼠胚胎干细胞体外已成功诱导分化为配子细胞,人胚胎干细胞理论上也具备分化为生殖细胞的潜能。本文从影响人胚胎干细胞体外向生殖系分化的基因调控和干细胞小生境（niche）方面进行综述,并指出胚胎干细胞在生殖医学及不孕治疗中的研究方向和应用前景。