研究人员将新生儿心脏干细胞用于治疗克罗恩病

研究人员将新生儿心脏干细胞用于治疗克罗恩病不同类型的干细胞，包括造血干细胞（发育成血细胞）、间充质干细胞（制造和修复软骨、骨骼和骨髓脂肪）和诱导多能干细胞，已被用于临床试验和医学治疗。芝加哥安-罗伯特-卢瑞儿童医院（AnnandRobertH.LurieChildren'sHospitalofChicago）的研究人员在一项新研究中，从废弃的心脏组织中提取了新生儿间充质干细胞（nMSCs），并将其用作治疗肠炎的新型疗法。该研究的通讯作者阿伦-夏尔马（ArunSharma）说："新生儿心源性间充质干细胞已被用于修复受伤心脏的临床试验，但这是首次在炎症性肠道疾病模型中研究这些有效细胞。我们的研究结果令人鼓舞，无疑为治疗慢性炎症性肠病提供了一个新平台。"先前的研究表明，从一个人身上提取的间充质干细胞（MSCs）用于另一个人（异体干细胞）是治疗某些免疫疾病的安全、有效的方法。但研究也表明，从老年患者身上提取的间充质干细胞与从年轻人身上提取的细胞相比，分化能力较弱。因此，研究人员使用了新生儿细胞或从出生后四周内的新生儿身上提取的细胞。在对患有先天性心脏病的新生儿进行心脏手术时，胸腺（位于心脏前上方并制造白细胞的器官）的一部分会被切除并丢弃，被丢弃的组织是间充质干细胞的良好来源。在目前的研究中，研究人员将这些源自心脏的nMSCs直接注射到小鼠小肠中类似克罗恩病的炎症病灶中。他们发现，注射后病灶炎症明显减轻，并促进了肠粘膜的伤口愈合。克罗恩病等慢性炎症性肠病通常采用皮质类固醇抗炎药、抗微生物药、免疫抑制剂和抗体疗法等综合疗法进行治疗。然而，联合用药会产生副作用，有些患者还会产生抗药性。研究人员说，他们的新疗法可以从侧面解决这些问题。由于nMSCs是直接注入肠道的，因此目前的治疗需要手术。研究人员的下一步工作是开发一种通过静脉注射干细胞的方法。在这种治疗方法进入临床试验之前，还需要进行更多的动物实验。夏尔马说："最终，我们的目标是在克罗恩病的症状和体征出现之前，利用这种细胞类型进行治疗，同时也作为一种预防措施。我们还可能将这种方法应用于其他炎症性疾病。潜力是巨大的，我们很高兴能继续前进。"这项研究发表在《先进治疗学》（AdvancedTherapeutics）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1374025.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1374025.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。

神舟十五号首次开展空间环境人类多能干细胞体外造血分化研究

神舟十五号首次开展空间环境人类多能干细胞体外造血分化研究中国科学院研究人员表示，我们已经在轨分化到了类似于鹅卵石一样的一个造血干细胞，那么这些造血干细胞它会经过再进一步的成熟和分化，类似一个葡萄串的一样的一个造血干细胞群，这一次实验事实上我们已经实现了第一个实验目标，首次实现了人类干细胞的太空造血。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。专家介绍，利用独特的空间微重力环境或许是解决干细胞维持未分化增殖、增强诱导分化效率和提高组织三维构建水平的一种新途径。这为未来利用干细胞再生来服务于人类健康，可以提供更多有益的帮助。目前，中国空间站三舱已经部署了多个科研领域的科学实验柜，支持空间站开展更大规模的空间研究实验和新技术试验。变重力实验柜还开展了5种低重力水平下颗粒材料振动流化特性的研究，观测了接近0G重力水平下颗粒体系的自由状态，以及0G—2G重力水平下颗粒运动的典型状态。在神舟十五号乘组的协助下，科研团队还开展了燃烧科学实验、高温材料样品实验、流体物理实验等。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363245.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363245.htm

经常被忽视的干细胞蕴藏着治疗血液病的神奇力量

经常被忽视的干细胞蕴藏着治疗血液病的神奇力量卡塔赫纳科技大学的研究人员增强了CD34阴性造血干细胞的功能，使其成为治疗血液相关疾病的一种有希望的选择。通过提高其骨髓归巢能力，这些细胞已显示出优于现有治疗方法的潜力，这表明干细胞移植的效率和效果有了突破性进展。资料来源：2024KAUST;HenoHwang在干细胞移植（也称为骨髓移植）中，骨髓功能失常的患者会被注入一组新的健康造血干细胞，即造血干细胞（HSCs）。这些细胞历来通过一种名为CD34的蛋白质的存在来识别。表达这种表面标记的造血干细胞因其在骨髓中的归巢和定居能力而备受赞誉。然而，人们对CD34阳性造血干细胞的重视却无意中忽略了CD34阴性造血干细胞--这些细胞大多存在于脐带血中，虽然它们在血液中的迁移能力有限，但由于其发育状态更为原始，因此被认为具有更强的再生能力。CD34阴性造血干细胞尚未开发的潜力梅尔扎班实验室的博士后阿斯玛-阿穆迪（AsmaAl-Amoodi）说："CD34阴性造血干细胞在移植中的应用还有很大的潜力有待挖掘。"她和同事们一起着手提高这些造血干细胞的治疗价值。研究人员首先描述了脐带血中不同造血干细胞群的特征，并注意到CD34阴性细胞特别缺乏sialylLewisX，这是CD34阳性造血干细胞表达的一种糖分子，有助于引导细胞进入骨髓。为了解决这一缺陷，研究人员在实验室中用酶处理CD34阴性细胞，以促进这种糖的产生。细胞随后获得了新发现的归巢能力。移植到小鼠体内后，经过改良的CD34阴性细胞很快就进入了骨髓，并在数月内不断输出新的健康血液和免疫细胞。造血干细胞还显示出参与粘附机制的基因活性升高，而粘附机制可促进骨髓环境中的相互作用和移植。这一发现提供了令人信服的证据，证明CD34阴性造血干细胞"作为一种治疗选择可能比目前临床使用的方法更有效"，详细介绍这些发现的学术论文的第一作者阿尔-阿穆迪（Al-Amoodi）说："鉴于CD34阴性细胞能有效地与骨髓龛整合，使用它们可以延长移植受者的细胞再生时间。""此外，在移植过程中同时使用CD34阳性和CD34阴性造血干细胞有可能提高效率和成本效益，扩大脐带血的治疗效果，因为这将使潜在的干细胞含量增加一倍，"她说。编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423922.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423922.htm

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

人造胚胎竟成功培育出大脑和心脏！Nature还没排版就急忙发表

人造胚胎竟成功培育出大脑和心脏！Nature还没排版就急忙发表人造胚胎，竟发育出完整的大脑结构和心脏？！经过十多年的研究，来自剑桥大学和加州理工学院的科学家们真的做到了。其研究成果登上了最新的Nature。原标题：人造胚胎竟成功培育出大脑和心脏！Nature还没排版就急忙发表，研究人员：下一步人类胚胎模型（为了尽早被更多学者看到，Nature甚至还没来得及排版编辑，就直接把预印本给搬上来了。）研究人员表示，这次主要进展在于产生整个大脑的能力，尤其是前部区域，这一直是合成胚胎发育的“圣杯”。来康康这是一项什么样的研究。人造胚胎发育出心脏和大脑胚胎干细胞，在学界被认为是万能细胞。因为它可以在体外进行哺乳动物胚胎中发生的许多阶段。但实际上，想要这种干细胞的发育潜力大大拓展，还需要其他干细胞来支持，与胚胎干细胞进行相互作用。即早期发育过程中的三种胚胎外干细胞：滋养层干细胞（TSC）、胚胎外内胚层干细胞(XEN)和诱导型XEN细胞(iXEN)。科学家们在实验室中将胚胎干细胞跟TSC、iXEN按比例组装成衍生胚胎模型。通过诱导一组特定基因表达，研究人员让这些干细胞彼此“交谈”。这种路径的思考，实际上与人类胚胎发育过程有关。以往的研究表明，人类胚胎要成功发育，就需要早期胚胎组织与对外连接的组织（将胚胎与母亲连接起来的组织）之间进行“对话”。在受精后第一周，三种类型干细胞发育：一种最终分化为身体组织，另外两种则继续支持胚胎发育。一种为胚外干细胞将成为胎盘，将胎儿与母亲连接起来，并提供氧气和营养。另一个将成为卵黄囊，胚胎在那里生长，并在早期发育过程中从中获取营养。基于这样的背景，研究人员构建了一个小鼠胚胎模型。整个发育过程是在启动血岛发育的胚胎外卵黄囊内发育的。结果在发育的第8.5天，胚胎模型显示出明的前脑和中脑区域的头部褶皱。除此之外，还有一个跳动的心脏状结构，一个由神经管和体节组成的躯干，一个含有神经中胚层祖细胞的尾芽，一个肠管和原始生殖细胞。这一研究结果，证明了胚胎和两种类型的胚胎外干细胞的自组织能力——通过原肠胚和早期器官形成，重建哺乳动物的发育能力。进一步的，他们还研究了这种人造胚胎的基因表达模式，发现与天然胚胎非常相似。团队数十年研究这一研究来自剑桥大学、加州理工学院、华盛顿大学等机构的研究人员合著完成。研究人员表示，这为实验模型中研究神经发育机制开辟了新的可能性。而且虽然现在是在小鼠模型中进行，他们还正在开发一个类似于人类胚胎的发育模型，以了解关键过程背后的机制。如果在将时间轴拉长，这一方法将可以用来指导合成器官的发展。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309091.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309091.htm