生物学家创造出一种新型人类细胞 有助于研究早期胚胎发育

生物学家创造出一种新型人类细胞有助于研究早期胚胎发育鲁汶大学的VincentPasque教授和他的同事在实验室里利用干细胞创造了一种新型的人类细胞。这种新细胞密切反映了早期人类胚胎中的自然对应物。因此，科学家们能够更好地了解胚胎植入子宫后的情况。研究结果最近发表在《细胞干细胞》杂志上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1322977.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1322977.htm

科学家从干细胞中创造出类似人类胚胎的模型

科学家从干细胞中创造出类似人类胚胎的模型但这一关键时期在很大程度上仍未被科学家和医生研究，因为胚胎仍然太小，无法在活体患者身上观察。接受试管婴儿的病人的捐赠可用于研究，但供应有限，而且要遵守严格的伦理法规。现在，剑桥大学和加州理工学院的科学家们已经开发出了新的人类胚胎3D模型，该模型由干细胞培育而成，以一种可以在实验室中轻松研究的方式模拟了第9天和第14天之间的发育。这个窗口以前只能在动物细胞中研究。图为由干细胞培育出的人类胚胎样模型在发育的第四天。该研究的主要作者MagdalenaZernicka-Goetz教授说："我们的人类胚胎样模型完全由人类干细胞创建，使我们能够在通常情况下由于小胚胎植入母亲的子宫而被隐藏的阶段看到发育结构。这一令人兴奋的发展使我们能够在一个模型系统中操纵基因以了解它们的发育作用。这将让我们测试特定因素的功能，这在自然胚胎中很难做到"。这些模型包含制造人类胚胎所需的大部分细胞，包括最终将形成自己的精子或卵子的生殖细胞的前体。它们还包含支持胚胎的细胞，包括那些继续形成胎盘、卵黄囊和羊膜囊的细胞。然而，出于道德原因，这些模型被制成缺少大脑和心脏跳动的细胞，因此它们不能发育到14天以上。这是为了遵守目前在实验室中培养人类胚胎的法律限制。这一里程碑是Zernicka-Goetz和她的团队十年来逐步改进小鼠胚胎模型的工作成果。其他研究人员，包括来自以色列魏茨曼科学研究所的一个团队，也将小鼠胚胎模型推到了心脏细胞跳动的程度。多个团队在这一领域的工作不断增加，可能有助于提高寻求受孕的夫妇的存活率，更好地治疗遗传疾病，以及用于移植的实验室培育的器官。这项新研究发表在《自然》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367837.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367837.htm

全球首例无需精子卵子通过干细胞创造出了人类胚胎模型

全球首例无需精子卵子通过干细胞创造出了人类胚胎模型团队的研究人员在美国时间6月14日，于波士顿举办的国际干细胞研究学会年会上的全体会议上描述了这项工作，相关研究目前尚未发表在正式的科学期刊或预印本上。一旦研究被证实真实有效，这将是全球首例无需精子卵子结合，人工合成的人类胚胎模型。BBC㊙

一个生物学奇迹：哈佛大学研究人员发现成年多能干细胞的胚胎起源

一个生物学奇迹：哈佛大学研究人员发现成年多能干细胞的胚胎起源尽管这些成体多能干细胞（aPSCs）存在于各种动物物种中，如海绵、水螅、平面扁虫、阿库尔蠕虫和一些海鞘，但它们如何产生的机制在任何物种中仍然是未知的。在发表在《细胞》杂志上的一项新研究中，哈佛大学有机和进化生物学系的研究人员已经确定了无尾熊虫（Hofsteniamiamia）形成APSCs的细胞机制和分子轨迹。图片显示胚胎的单个细胞是如何为这项研究专门和系统地转化为红色的。资料来源：JulianKimuraH.miamia，也被称为三带豹形虫，是一个可以使用被称为"新细胞"的APSCs完全再生的物种。将H.miamia切成碎片，每一块都会长出一个新的身体，包括从嘴巴到大脑的一切。高级作者MansiSrivastava教授多年前在野外收集了H.miamia，因为它具有再生能力。一旦回到实验室，H.miamia开始产生许多个体，可以很容易地进行研究。在Srivastava和合著者博士后研究员LorenzoRicci之前的一项研究中开发了一个H.miamia的转基因协议。转基因是一个将通常不属于生物体基因组的东西引入该基因组的过程。这种方法使主要作者JulianO.Kimura（22岁的博士）能够继续他的问题，即这些干细胞是如何产生的。研究人员发现，在能够再生的动物中，一个共同的特点是在成年体内存在多能干细胞，这些细胞负责在动物受伤时重新制造缺失的身体部位。通过了解像H.miamia这样的动物如何制造这些干细胞，可以更好地了解是什么让某些动物具有再生能力。一对细胞在16细胞阶段的胚胎转化为红色。随着时间的推移，细胞分裂出更多的细胞，进入胚胎内部，并形成孵化后的蠕虫的干细胞。资料来源：JulianKimura成年动物中的这些干细胞群有一些统一的特征，如表达一种叫做Piwi的基因。但到目前为止，还没有人能够弄清楚这些干细胞首先是如何产生的。"它们大多是在成年动物的背景下被研究的，"Srivastava说，"在一些物种中，我们知道一点它们可能是如何工作的，但我们不知道它们是如何制造的。"研究人员知道蠕虫幼体含有APSCs，因此推断它们一定是在胚胎发育过程中产生的。Ricci使用转基因技术创造了一个品系，由于将蛋白质Kaede引入细胞，使胚胎细胞发出荧光绿光。Kaede是可光转化的，这意味着用非常特定波长的激光束照射绿色会将其转化为红色,然后可以用激光照射细胞，将胚胎的个别绿色细胞变成红色。利用转基因动物的光转换是我们在实验室里设计的一个非常新的转折，以弄清胚胎细胞的命运。应用这种方法，研究人员通过让胚胎生长和观察所发生的事情来进行血统追踪。8细胞阶段的胚胎的一个单细胞转化为红色。随着时间的推移，该细胞分裂出更多的细胞，这些细胞最终构成了孵化出的虫子的大部分皮肤。资料来源:JulianKimuraKimura跟踪了胚胎的发展，因为它从一个细胞分裂到多个细胞。这些细胞的早期分裂以定型裂解为标志，这意味着胚胎到胚胎的细胞以完全相同的模式分裂，这样就可以对细胞进行一致的命名和研究。这提出了一种可能性，即也许每一个细胞都有一个独特的目的。例如，在八细胞阶段，有可能顶部、左角的细胞制造某种组织，而底部、右边的细胞则制造另一种组织。为了确定每个细胞的功能，木村系统地对早期胚胎的每个细胞进行了光电转换，在八细胞阶段创建了一个完整的命运图。然后，当蠕虫成长为仍然带有红色标签的成年时，他跟踪了这些细胞。在许多胚胎中反复跟踪每个细胞的过程使木村有可能追踪每个细胞的工作位置。在16个细胞阶段的胚胎中，他发现了一对非常特殊的细胞，这些细胞产生了看起来是新细胞的细胞。虽然这一发现很令人兴奋，但仍有一种可能性，即新细胞来自早期胚胎的多个来源，而不仅仅是在16个细胞阶段发现的两对。发现在外观上类似于新细胞的细胞并不能确定它们真的是新细胞，需要证明它们的行为也像新细胞。为了确定这一点，Kimura将这组特殊的细胞（在H.miamia中称为3a/3b）进行试验。为了成为新细胞，这些细胞必须满足干细胞的所有已知特性。这些细胞的后代在再生过程中是否在制造新组织？研究人员的新发现确认了这一事实，只有这些细胞的后代在再生期间制造新组织。另一个决定性的属性是干细胞的基因表达水平，它们必须有数百个基因表达。为了确定3a/3b是否符合这一特性，Kimura将3a/3b发红光的后代和所有其他细胞发绿光的后代，用一台分拣机将红绿细胞分开。然后他应用单细胞测序技术来询问，哪些基因在红细胞和绿细胞中被表达。该数据证实，在分子水平上，只有3a/3b细胞的后代与干细胞匹配，而不是任何其他细胞的后代。因此，研究人员可以明确确认，在他们的系统中找到了干细胞群的细胞来源。但是，重要的是，知道了干细胞的细胞来源后，就有办法在细胞成熟时捕捉它们，并确定哪些基因参与了制造它们。木村在单细胞水平上生成了一个巨大的胚胎发育数据集，详细说明了从发育开始到结束，哪些基因在胚胎的所有细胞中被表达。他允许转换后的3a/3b细胞进一步发展，但不是一直发展到孵化阶段。然后他使用分选技术捕获这些细胞。通过这样做，木村可以清楚地定义哪些基因在制造干细胞的细胞系中被特别表达。研究人员计划继续深入挖掘这些基因在Hofsteniamiamia的干细胞中是如何工作的机制，这将有助于告诉人们自然界是如何进化出一种制造和维持多能干细胞的方式。了解APSCs的分子调节器将使研究人员能够跨物种比较这些机制，揭示多能干细胞是如何在动物间进化的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339849.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339849.htm

中国首次实现人类干细胞太空早期造血

中国首次实现人类干细胞太空早期造血中国首次实现人类干细胞在太空环境下进行早期造血。据央视新闻星期六（6月3日）报道，随着此前天舟六号的成功发射对接，神舟十五号乘组航天员已协助展开为期六至15天的细胞在轨培养实验，其中包括首次开展在太空条件下，人胚胎干细胞体外造血分化的研究。中国科学院深圳先进技术研究院生物医药与技术研究所研究员雷晓华受访时说，神舟十五号航天员已成功在轨分化类似于鹅卵石的一个造血干细胞，而这个造血干细胞会经过再进一步成熟和分化，形成类似一个葡萄串的造血干细胞群。从实验结果来看，中国已成功实现首次人类干细胞在太空条件下造血，完成第一个实验目标。雷晓华称，下阶段，科研团队需要对这个造血干细胞群进行全方位检测和分析，通过比对地面的对照组，筛选出太空环境影响人多能干细胞早期造血分化的相关基因。科研团队后续还将利用天舟七号或天舟八号飞船的机会，继续开展能诱导多能干细胞在空间环境下的三维生长研究。2017年，中国科研团队利用天舟一号货运飞船开展了小鼠胚胎干细胞的增殖、分化研究。结果表明，空间微重力环境对小鼠胚胎干细胞的3D生长及干性的维持提供了有利条件，干细胞在太空培养呈现出更优于地面的3D生长方式且维持更高水平的多能性基因表达。近年来，国外科学家也多次报道了利用空间飞行任务中开展的干细胞生长和组织再生方面研究，如针对航天员贫血的血液干细胞等研究。

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