Cell Stem Cell八大热点文章（8月）

考拉

《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22.387。其中最受关注的文章包括：" \! V( w+ r8 C- B4 r5 F

7 \9 g- @; ^# W6 O: ?5 G5 ~Molecular Criteria for Defining the Naive Human Pluripotent State! T" ~4 V3 N/ c; Z6 I& `

2 S2 e7 N7 D2 J( @$ a瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）和美国的科学家们开发出了一种强大的方法，确定人类胚胎干细胞的特征以及它们的医疗应用潜力。/ ~3 c7 c- u3 ~: M4 h) F* X
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干细胞的多能性是将它们用于再生医学和组织工程学的关键。多能性指的是细胞分化为不同细胞类型的能力。这意味着我们要能够可靠地获得、培养和维持完全多能性干细胞。生成处于多能性最早期，即基态（ground）或原始态(naïve)的人类胚胎干细胞非常的困难，而在小鼠细胞中则很容易做到这一点。
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) K& \) n. u: V) G+ b& W8 a/ l麻省理工学院Rudolf Jaenisch，Salk研究所Joe Ecker，及瑞士洛桑联邦理工学院Didier Trono的三大实验室，现在开发出了一个四步的过程来确定人类胚胎干细胞的准确标记，将它们与精确的发育时间关联起来。
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Leukemic Stem Cells Evade Chemotherapy by Metabolic Adaptation to an Adipose Tissue Niche  K# b/ @! t7 R+ W( i

; t/ U6 o' I# w3 B5 L: S2 B2 x  n& s在许多的癌症类型中，肥胖患者比身材苗条的患者结局要差。现在科罗拉多大学癌症中心发表在《细胞干细胞》（Cell Stem Cell）的一项研究提出了一种引人注目的假说来解释其原因：研究人员发现白血病干细胞“躲藏”在脂肪组织中，当遭遇化疗挑战时甚至以支持它们生存的一些方式转变了这一组织。似乎白血病不仅利用了脂肪组织来作为盗贼洞穴躲避治疗，还积极地改变了这一洞穴来满足它们的喜好。
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科罗拉多大学医学系血液学教授、癌症中心研究员Craig Jordan博士说：“越来越多的人们意识到，癌症可以起源于干细胞，无法杀死癌症干细胞会导致癌症复发。研究人员也开始认识到周围组织——肿瘤微环境在支持癌症干细胞中所起的重要作用。在白血病中，明显的微环境是骨髓，但很少有人注意身体其他的部位。这项研究第一次确定了脂肪组织是一种可能的肿瘤支持微环境。”  T% e3 X  J- N% x. J
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Epigenetic Variation between Human Induced Pluripotent Stem Cell Lines Is an Indicator of Differentiation Capacity " H) ]# ?: D3 |% @( u6 O8 a# K" @
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山中伸弥实验室对多种iPS细胞系进行研究，分析了体细胞类型和重编程方法对iPS细胞分化的影响。
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研究人员发现上述两类因素并没有显著影响。特定基因的表达和DNA甲基化能更好的体现iPS细胞分化成血细胞的效率。进一步研究表明，iPS细胞分化的完成与其DNA甲基化图谱有关。在重编程过程中，甲基化异常越少，分化就越容易完成。与其他体细胞相比，血细胞出现甲基化异常的可能性更低。可能正是因为这个原因，之前有研究认为原始体细胞与iPS细胞的分化效率有关。这项研究为人们提供了评估细胞系分化潜能的指标，将大大推动iPS细胞在临床上的应用。
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Zika Virus NS4A and NS4B Proteins Deregulate Akt-mTOR Signaling in Human Fetal Neural Stem Cells to Inhibit Neurogenesis and Induce Autophagy+ ]2 o5 ]/ g7 k/ V% }
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一项研究，揪出了寨卡病毒中引起小头畸形的罪魁祸首。研究显示，寨卡病毒含有十个蛋白，但只有NS4A和NS4B与小头畸形有关。上海交通大学医学院上海市免疫学研究所的Qiming Liang博士是这篇文章的第一作者和共同通讯作者。! j( y# [& P7 r) y. P( E' }

) H8 d, I6 F* q' v研究人员对来自成体组织的神经干细胞类器官进行了研究。研究表明，寨卡蛋白会干扰细胞信号传导的看门人——Akt-mTOR通路，使其无法正确保护大脑发育和自噬调控。自噬一般是消化和杀死病原体的，但当黄病毒家族（包括登革热、丙肝、寨卡等病毒）感染细胞的时候，自噬会帮助它们进行增殖。8 T) h* F6 L! k% r( t. n& Q

& C- z: v( @- R简单来说，寨卡蛋白NS4A和NS4B通过阻碍大脑发育和刺激自噬活性来帮助自己传播。研究显示，这两个蛋白劫持胎儿神经干细胞的时候，会使大脑类器官的大小减半，阻碍65%的神经干细胞的生长。分化为成熟脑细胞（比如神经元和星形胶质细胞）的胎儿神经干细胞减少了51%。8 \0 {) p* ~' [3 V$ M9 m' x$ a* I

' E. Z" l( a1 {. L研究人员正在大脑类器官和小鼠模型中进一步阐明NS4A和NS4B的功能。他们希望在此基础上想办法治愈与寨卡有关的小头畸形。研究人员也在寻找有效的生物指标，帮助诊断感染了寨卡的孕妇。
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Zika Virus Infects Human Cortical Neural Progenitors and Attenuates Their Growth" V* x% Z% |9 q5 m# f: Q  ?( t
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研究显示寨卡病毒能感染形成大脑皮层的神经干细胞，阻碍这些细胞的生长。+ x4 F! e3 q4 {/ X3 `! k: u. Y8 ^
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Johns Hopkins大学的宋红军（Hongjun Song）、明国丽（Guo-li Ming）夫妇与佛罗里达州立大学的Hengli Tang领导研究团队日以继夜地进行了一个月的研究。他们用人类诱导多能干细胞生成神经细胞，建立了研究寨卡病毒的新平台。
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鉴于人们一般是被蚊子携带的寨卡病毒感染，研究人员将病毒在蚊子细胞中培养几天，然后再用它们感染人类神经细胞。研究显示，大脑皮层的神经前体细胞被感染之后成为了寨卡病毒繁殖的天堂，病毒颗粒在短短三天内就扩散到了整个培养皿的干细胞。而且研究人员没有发现细胞启动抗病毒应答，还不清楚病毒是否会被清除出去。
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5 ^" f4 [4 S& h$ J4 D这项研究告诉我们，寨卡病毒可能对大脑皮层的破坏最大。“这只是第一步，还有很多工作要做，”宋教授指出。寨卡病毒还有许多问题有待解答，比如为何成年感染者症状轻微，病毒又是如何进入胎儿神经系统的。
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  h' i  [# g" k/ x8 I# G% RDnmt3a and Dnmt3b Associate with Enhancers to Regulate Human Epidermal Stem Cell Homeostasis
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& N9 V8 b1 W9 t$ X3 Y% x我们的皮肤可以自我更新，治愈伤口还可以再生毛发，这都得益于一小群皮肤干细胞的存在。这些干细胞会持续产生新细胞，在随后几天它们会出现在皮肤表面。一项发表在国际学术期刊Cell Stem Cell上的最新研究发现两个同家族蛋白构成了皮肤干细胞存在的重要基础，如果没有这两种蛋白皮肤干细胞也将不会存在。
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+ j6 W8 A% K! ?4 n# i' Z研究人员发现的这两个蛋白就是DNA甲基化酶Dnmt3a和Dnmt3b，它们对于皮肤干细胞的自我更新有至关重要的作用，它们能够启动干细胞基因编程的第一步。
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CRISPR Interference Efficiently Induces Specific and Reversible Gene Silencing in Human iPSCs! y' J2 |0 i. U0 W  D

: ^9 F/ s2 A$ ^& `6 ?! `结合21世纪最强大的两种生物学工具，Gladstone研究所的科学家第一次采用CRISPR-Cas9系统的变种技术，改变了读取诱导多能干细胞(iPSCs)基因组的方式。这是在构建遗传病细胞模型上取得的一个重大技术进步。$ z- x# ^4 v7 g& d4 t( g

4 T7 |. x& E; D5 a1 h8 J# K研究人员比较了CRISPRi和CRISPR-Cas9沉默控制iPSC多能性的一个特殊基因的状况。他们发现CRISPRi的效率比CRISPR-Cas9高得多：利用CRISPRi，95%以上细胞中的靶基因被沉默，而采用CRISPR-Cas9的细胞为60-70%。并且CRISPRi没有造成任何脱靶基因表达改变，像在细胞基因组中非期望的插入或删除等——这是采用CRISPR-Cas9要考虑的一个问题。
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Conversion of Human Gastric Epithelial Cells to Multipotent Endodermal Progenitors using Defined Small Molecules" C% e+ C2 L+ k2 f( n

9 x5 V+ k! n3 b* r. Q8 ?5 F- y军事医学科学院野战输血研究所王韫芳和裴雪涛研究团队发表一项革命性研究成果——仅用小分子化合物成功地将人胃上皮细胞转变成多潜能的内胚层祖细胞，后者可以进一步被诱导分化为成熟的肝细胞、胰腺细胞和肠道上皮细胞。未来，终末期肝病、糖尿病或肠道疾病患者有望利用自体胃黏膜细胞经过化学药物处理获得相关功能性细胞用于疾病的治疗。+ w4 e) D4 B7 g

# S9 L0 C- c: `$ {  p来源：生物通