科学家发现清除细胞记忆的"绝妙"方法 可更好地将细胞重编程为干细胞

科学家发现清除细胞记忆的"绝妙"方法可更好地将细胞重编程为干细胞科学家们开发出一种革命性的技术，称为"瞬时无处理（TNT）重编程"。这种方法可以对人体细胞进行重编程，使其更接近胚胎干细胞，从而解决再生医学中一个长期存在的问题。该团队的突破有望为细胞疗法和研究设定新标准。(人类iPS细胞）。细胞重编程的历史与挑战2000年代中期，人们发现，人体的非生殖成体细胞（称为"体细胞"）可以被人为地重新编程为类似胚胎干细胞（ES）的状态，从而有能力生成人体的任何细胞，这是一项革命性的进步。将人类体细胞（如皮肤细胞）人工重编程为这些所谓的诱导多能干细胞（iPS）的变革性能力，提供了一种制造基本上无限供应的ES样细胞的方法。这在疾病建模、药物筛选和细胞疗法中有着广泛的应用。李斯特教授说："然而，传统重编程过程中一直存在的一个问题是，iPS细胞会保留其原始体细胞状态的表观遗传记忆，以及其他表观遗传异常。这会造成iPS细胞和它们应该模仿的ES细胞以及随后从它们衍生出来的特化细胞之间的功能差异，从而限制了它们的使用"。介绍TNT重编程技术莫纳什生物医学发现研究所的何塞-波罗教授解释说，他们现在已经开发出一种新方法，称为瞬时无处理（TNT）重编程，可以模拟胚胎发育早期发生的细胞表观基因组重置。他说："这大大减少了iPS细胞和ES细胞之间的差异，最大限度地提高了人类iPS细胞的应用效果。"来自西澳大学哈里-珀金斯研究所（HarryPerkinsInstitute）和泰勒森儿童研究所（TelethonKidsInstitute）的计算科学家萨姆-巴克贝里（SamBuckberry）博士是这项研究的共同第一作者，他说，通过研究体细胞表观基因组在整个重编程过程中的变化，他们准确地找到了表观遗传畸变出现的时间，并引入了一个新的表观基因组重置步骤，以避免这些畸变并消除记忆。这项研究的带头人、干细胞科学家刘晓东博士说，新的人类TNT-iPS细胞在分子和功能上都比传统重编程技术产生的细胞更接近人类ES细胞。TNT方法的改进结果第一作者之一、西澳大学哈里-珀金斯研究所的细胞生物学家丹尼尔-波普博士说，用TNT方法产生的iPS细胞比用标准方法产生的iPS细胞更好地分化成许多其他细胞，如神经元祖细胞。第一作者之一、莫纳什大学学生谭佳（音译）说，研究小组的TNT方法是一种"炸药"。"它解决了与传统生成的iPS细胞相关的问题，如果不解决这些问题，从长远来看可能会给细胞疗法带来严重的不利后果。"未来影响与研究波罗教授说，尽管他们取得了突破性进展，但iPS表观基因组畸变及其纠正的确切分子机制还不完全清楚。要了解这些机制，还需要进一步的研究。李斯特教授说："我们预测，TNT重编程将为细胞疗法和生物医学研究建立一个新的基准，并大大推动其进展。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1378327.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1378327.htm

牙釉质干细胞可以用"活填充物"修补蛀牙

牙釉质干细胞可以用"活填充物"修补蛀牙牙釉质是人体最坚硬的组织，它包裹着我们的牙齿，帮助它们承受咀嚼的压力。但随着时间的推移，牙齿仍会出现裂缝和龋齿，不幸的是，这种材料无法自然愈合，因此通常需要补牙或完全拔除。在这项新研究中，华盛顿大学的研究小组首先研究了珐琅质是如何自然生成的，从而研究了如何修复珐琅质。关键在于一种叫做釉母细胞的细胞，这种细胞在牙齿发育过程中制造珐琅质，但在工作完成后就会死亡。首先，研究小组使用了一种名为单细胞组合索引RNA测序（sci-RNA-seq）的技术，这种技术能突出显示细胞发育过程中的基因激活情况。通过在人类牙齿细胞发育过程中运行这项技术，并借助专门的算法，研究人员得以构建出一张干细胞如何形成成髓细胞的蓝图。不同基因在牙齿不同发育阶段表达的显微镜图像图/华盛顿大学牙科类器官研究小组接下来，他们按照自己的配方，尝试通过特定的基因激活序列诱导人类干细胞成为成髓细胞。果然，经过反复试验，细胞排列成了类器官，结构类似于发育中的牙齿。它们分泌出三种关键蛋白--釉母细胞蛋白、釉原蛋白和釉质蛋白--形成基质，矿化成类似釉质的组织。这项研究的合著者张海说："这是我们实现长期目标的关键第一步，即开发基于干细胞的治疗方法，修复受损的牙齿和再生失去的牙齿。"该研究小组表示，通过更多的工作来优化这一过程，他们甚至可以用釉母细胞制造出"活填充物"，将其放入龋齿或裂缝中，用新生成的珐琅质将其填满。这项研究发表在《发育细胞》（DevelopmentalCell）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377451.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1377451.htm

日本科学家将雄鼠体细胞变成卵细胞并产下后代

日本科学家将雄鼠体细胞变成卵细胞并产下后代"10年内两名男性生孩子是可能的。"日本九州大学的KatsuhikoHayashi教授说到，他是实验室培养卵子和精子领域的先驱，3月8日在伦敦第三届人类基因组编辑国际峰会上介绍了这一遗传学突破，相关论文已提交发表《自然》杂志。首先从雄性老鼠身上提取皮肤细胞，将其重新编程为干细胞样状态，以产生所谓的诱导多能干(iPS)细胞。然后删除这些细胞的Y染色体，并替换为从另一个细胞"借来"的X染色体，最后将它们培养在卵巢类器官中从而形成卵子。当与正常精子受精后，科学家们获得了大约600个胚胎，植入代孕老鼠体内从而诞生了七只老鼠幼崽。https://www.nature.com/articles/d41586-023-00717-7投稿：@ZaiHuabot频道：@TestFlightCN

干细胞揭示了PTSD患者的神经元是如何对压力做出反应的

干细胞揭示了PTSD患者的神经元是如何对压力做出反应的该研究于10月20日发表在《NatureNeuroscienc》上，是首个使用诱导多能干细胞模型来研究创伤后应激障碍的研究。PTSD可在严重创伤后发展，对退伍军人和平民来说都是一个巨大的公共健康问题。根据美退伍军人事务部下属的国家创伤后应激障碍中心的数据，每100个美国人中约有6人在其生命中的某个阶段会有创伤后应激障碍。在美国，约有1200万成年人在某一年中患有PTSD。然而，遗传和环境因素对个人临床结果的贡献程度仍是未知的。为了填补这一信息空白，研究小组研究了从Bronx的JamesJPeters退伍军人事务医疗中心招募的39名患有和不患有PTSD的战斗退伍军人的群组。退伍军人进行了皮肤活检，他们的皮肤细胞被重新编程为诱导多能干细胞。伊坎西奈山精神病学和神经科学教授、JamesJPeters退伍军人事务医疗中心心理健康主任、论文资深作者RichaelYehuda博士说道：“将细胞重编程为诱导多能干细胞，就像把细胞带回它们还是胚胎的时候，并且有能力生成身体的所有细胞。然后这些细胞可以分化成跟该人的脑细胞在发生创伤前具有相同属性的神经元，从而来改变其功能方式。来自这些神经元的基因表达网络反映了由遗传和非常早期的发育贡献导致的早期基因活动，因此它们是‘战斗前’或‘创伤前’基因表达状态的反映。”研究人员KristenBrennand博士表示：“两个人可以经历同样的创伤，但他们不一定都会发展成创伤后应激障碍。在患有和不患有PTSD的人的脑细胞中进行这种类型的建模有助于解释遗传学如何使某人更容易受到创伤后应激障碍的影响。”据悉，Brennand是这项研究的共同领导者。为了模仿引发PTSD的压力反应，科学家们将诱导多能干细胞衍生的神经元暴露在压力激素氢化可的松中，这是人体自身皮质醇的合成版本，被用作“战斗或逃跑”反应的一部分。Yehuda博士表示：“向这些细胞添加应激激素模拟了战斗的生物效应，这使我们能够确定不同的基因网络是如何对脑细胞中的应激暴露做出反应的。”通过利用基因表达分析和成像，科学家们发现患有PTSD的人的神经元对这种药理学触发器过度敏感。另外，科学家们还能确定在暴露于压力荷尔蒙后反应不同的特定基因网络。受PTSD影响的人的细胞内部迄今为止，大多数关于PTSD的类似研究都使用了病人的血液样本。然而由于创伤后应激障碍扎根于大脑，科学家们需要一种方法来捕捉易受该障碍影响的个人的神经元如何受到压力的影响。因此，该团队选择使用干细胞，因为它们具有独特的条件，可以提供一个针对病人的、非侵入性的大脑窗口。Brennand博士说道：“你不能轻易地伸手到一个活人的大脑中拉出细胞，所以干细胞是我们检查神经元在病人身上如何表现的最好方法。”NYSCF科学家使用他们的可扩展、自动化、机器人系统--NYSCF全球干细胞阵列--创建干细胞，然后从PTSD患者身上提取谷氨酸神经元。谷氨酸神经元帮助大脑发送兴奋性信号，以前曾跟PTSD存有关联。“由于这是第一个使用干细胞模型研究PTSD的研究，所以研究大量的个体是很重要的，”共同领导这项研究的DanielPaull博士说道，“在这项研究的规模上，自动化是至关重要的。通过阵列，我们可以制作标准化的细胞，从而在众多个体之间进行有意义的比较，以指出可能对发现新疗法至关重要的关键差异。”利用受压PTSD细胞的特征进行新治疗研究小组的基因表达分析揭示了一组基因，这些基因在接触应激激素后在易受PTSD的神经元中特别活跃。“重要的是，我们在神经元中发现的基因特征在患有PTSD的死者的大脑样本中也很明显，这告诉我们，干细胞模型正在提供一个相当准确的反映在世病人大脑中发生的情况，”Paull博士说道。此外，PTSD和非PTSD细胞对压力的反应的区别，这可以为预测哪些人患PTSD的风险较高提供信息。Paull博士继续说道：“我们的发现真正令人兴奋的是它们为加速诊断和治疗创伤后应激障碍提供了机会。重要的是，拥有一个强大的干细胞模型，为‘菜’中的药物筛选提供了一个理想的途径，甚至跨越不同的病人群体。”“我们正在努力寻找已经被批准的药物，可以扭转我们在神经元中看到的超敏性，”Brennad博士补充道，“这样一来，我们发现的任何药物都将有最快的途径来帮助病人。”研究人员计划继续利用他们的诱导多能干细胞模型进一步研究这项研究指出的遗传风险因素，另外还将研究创伤后应激障碍如何影响其他类型的脑细胞从而帮助扩大治疗发现的机会。一项由团队科学促成的研究Brennad博士说道：“这项研究的特别之处在于，它只能由这个小组完成。它涉及到这个领域中一些最好的临床医生、令人难以置信的干细胞生物学家和令人惊叹的精神病学遗传学家。每个小组都有独特的专业知识，这些都不可能由任何一个小组单独完成。”“这项研究是团队科学力量的真正证明，”Paull博士补充道，“当研究人员联合起来时，我们能够提出更大的问题，做出更大的发现，并希望能够为患者带来更大的改变。”NYSCF临时CEODerrickRossi博士说道：“作为与世界级科学家合作的这一里程碑式研究的一部分，NYSCF从PTSD患者身上生成了有史以来第一个诱导多能干细胞模型，我们感到非常自豪。这项合作工作强调了干细胞模型在研究和揭开挑战性疾病方面的独特价值,以及发现可能导致急需治疗的创新策略。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331363.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331363.htm

纯私人太空任务Ax-2将在太空中培育干细胞 为世界首次

纯私人太空任务Ax-2将在太空中培育干细胞为世界首次据悉，Ax-2任务计划于美国东部时间5月21日下午5时37分从佛罗里达州肯尼迪航天中心搭乘SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空。按照任务计划，Ax-2任务宇航员将在国际空间站培育诱导性多能干细胞(iPSC)，其可以发育成构成人体的三种主要细胞群。培育这些干细胞并让它们在太空中分化，可以让研究人员确定微重力如何影响其发育成大脑和心脏细胞等其他类型的细胞。这项研究的联合负责人、洛杉矶西达赛奈医疗中心细胞生物学家阿伦·夏尔马（ArunSharma）在一份声明中说：“将iPSC用于医疗领域的一个主要挑战是培育足够多的高质量干细胞。”“我们希望能够以数十亿计的数量进行大规模培育，这样就可以将它们用于许多不同的方面，包括发现可能改善心脏功能的新药。虽然在过去的几年里，我们在这方面做得越来越好，但在培育干细胞方面仍然存在一定限制，我们认为微重力可能会克服其中的一些限制。”根据洛杉矶西达赛奈医疗中心的说法，iPSC是一种功能强大的干细胞。科学家通过对成年细胞进行重新编程，使其回到一种被称为“多能性”的状态，几乎可以发育成人体中发现的任何细胞类型。这使得多能干细胞在开发疾病模型和定制化治疗方法方面非常重要。然而，在地面培育多能干细胞很麻烦，部分原因是地球引力效应会影响这些细胞的发育。在国际空间站的低重力环境中，可以解决这个棘手的问题。这项任务的联合首席研究员、西达赛奈医疗中心理事会再生医学研究所执行主任克莱夫·斯文森（CliveSvendsen）在声明中说，“重力不断地将这些多能干细胞拉向地球，对它们施加压力，刺激干细胞开始转化为其他细胞。但在微重力环境下，这种影响将不复存在，”通过移除重力因素，研究人员能够测试干细胞是否会在太空中生长得更快，是否会出现更少的基因突变，并保持多能性的状态。斯文森说：“这是这次新任务的目标，我们都非常期待看到那里发生的事情。”西达赛奈医疗中心的一个团队将在发射前一周抵达肯尼迪航天中心，准备干细胞并将其装载到载人龙飞船上。如果一切顺利，Ax-2任务的机组成员将在5月21日乘坐猎鹰9号火箭搭载的载人龙飞船发射升空。这次任务只持续一周时间，未来几个月还有更长时间的任务，计划进一步测试干细胞在太空飞行中分裂和复制DNA的能力。私人太空公司AxiomSpace总部位于美国国家航空航天局约翰逊航天中心所在地德克萨斯州休斯顿。公司表示，AxiomSpace目标是“为创新者、政府和个人普遍提供造访近地轨道的服务”。Ax-2任务将是AxiomSpace组织前往国际空间站的第二次任务。第一次任务Ax-1于2022年4月份通过SpaceX的猎鹰9号火箭发射升空，并将四名私人宇航员送入国际空间站，前后持续两周多的时间。Ax-1也是第一次前往国际空间站的私人宇航员任务。AxiomSpace也在自行开发空间站模块，并将在未来几年内发射到国际空间站。最终这些空间站模块将从国际空间站分离出来，在近地轨道上组成公司自己的私人空间站。（辰辰）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358895.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358895.htm

首批人类患者接受实验室培育的血细胞的输注 可调整成任何血型

首批人类患者接受实验室培育的血细胞的输注可调整成任何血型献血可以拯救生命，尤其是对患有镰状细胞贫血症的人。但是，需求远远超过供应，而且匹配血型是一个额外的麻烦，往往导致患者错过，甚至浪费捐赠的血液。一个有吸引力的替代方案是在实验室里大规模生产红细胞，这些红细胞可以被调整为需要的任何血型。几十年来，科学家们一直在努力实现这一目标，现在已经取得了一个重要的里程碑，首次将实验室培育的血液输给人类患者。该技术仍然从献血者的血液开始，但在这种情况下，科学家所追求的不是红血细胞--而是造血干细胞。这些细胞被分离出来，放在营养液中18至21天，鼓励它们繁殖并发展成更成熟的血细胞。然后进一步纯化和储存，准备输血。细胞培养液的烧瓶，孵化红细胞以备输血NHSBT这项名为RESTORE的新临床试验旨在测试输注这些人造血细胞的安全性，以及它们在体内的持续时间。红细胞的寿命通常为120天左右，但传统的捐赠血液包含不同年龄的随机细胞样本。另一方面，实验室培育的血液都是"新鲜"的，所以它应该都能可靠地持续保存120天。RESTORE试验将涉及至少10名参与者接受"迷你"输血，安全起见首次试验只只包含5到10毫升（一到两茶匙）的红细胞。他们每人将接受两次这样的迷你输血，间隔四个月--一次是实验室培育的血细胞，另一次是标准捐赠的血液。然后他们将被监测是否有任何副作用，特别是检查实验室培育的血液是否像预期的那样持续时间更长。到目前为止，作为试验的一部分，两名参与者已经接受了实验室培育的血细胞的输血，科学家报告说，他们没有显示出任何不良的副作用。随着进一步的发展，实验室培育的血细胞可以提供比传统献血更多的优势。对于那些需要定期输血的人来说，较长的细胞寿命应该有助于让他们在输血之间有更长的间隔。而且，它可以减少献血者和受血者之间匹配血型的需要，从长远来看，可能会缓解血液短缺。虽然这是实现这一目标的一个重要里程碑，但在实验室定期培养输血之前，仍有许多工作要做。同时，献血者仍有很大的需求。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331991.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331991.htm