扭转衰老的新潜力：科学家发现老化干细胞的变化

扭转衰老的新潜力：科学家发现老化干细胞的变化在一项激动人心的突破中，香港科技大学（HKUST）生命科学副教授TomCheung领导的研究小组已经开发出一种方法，可以根据染色质特征识别老化的肌肉干细胞（MuSCs）。肌肉干细胞在肌肉修复中发挥着重要作用。与年轻的同类相比，老化的MuSCs的干性（成为新的干细胞或转变成专门的细胞以取代受损组织的能力）有所下降。如果老化细胞的染色质特征能够恢复到年轻细胞的染色质特征，那么细胞老化的过程--在这个例子中，骨骼肌组织的老化--可能会被减缓甚至逆转。这些发现最近发表在《iScience》杂志上。Cheung教授说："染色质可及性的调节对细胞命运的决定至关重要。染色质状态的变化可以导致基因表达的失调。在我们的研究中，我们能够确定长期激活的染色质状态是干细胞衰老的标志，这可能是开发抗衰老策略的目标。"染色质是一种包裹着组蛋白的DNA复合物，以保持DNA的正确结构，它的结构会随着外在环境的变化而发生快速变化。作为他们之前研究的延续，该团队预先固定了小鼠的肌肉干细胞，以获得静止细胞（将激活修复受伤肌肉的休眠细胞），并获得其基因和染色质特征，然后他们比较了染色质随时间的可及性。"研究表明，年轻肌肉干细胞的染色质环境在静止期非常紧凑，在早期激活时变得高度可及，并在长期再生后逐渐重新建立紧凑状态。然而，老年肌肉干细胞在静止期失去了维持这种紧凑染色质环境的能力。现在，科学家们已经对发生在衰老细胞上的事情有了更好的了解，许多可能性正等待着被发掘出来，为进一步的抗衰老战略开辟了各种途径。"我们已经解决了衰老之谜吗？是的，但不完全是，"张教授指出。"如果我们能找到在老化干细胞中下调的染色质修饰调节器，这些将成为潜在的目标，通过恢复它们的表达来防止老化。由于我们能够对年轻和老年肌肉干细胞的染色质状态进行明确的比较，我们还确定了年轻肌肉干细胞中特别容易接触到的目标位置。如果这些区域的可及性能够在衰老过程中得到维持，我们也许能够找到让细胞保持年轻和健康更久的方法。"Cheung教授说："我们目前的研究描述了干细胞分离和激活期间染色质可及性的变化，但旅程才刚刚开始期待着进一步研究肌肉干细胞分离和激活过程中改变染色质状态的机制，重要的是我们在体内进行同样的研究，以获得更多的见解。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334727.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334727.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

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

科学家用永生干细胞培育人造肉 未来可能实现无限量供应

科学家用永生干细胞培育人造肉未来可能实现无限量供应分化的永生化牛干细胞完全表达肌肉蛋白（蓝色=细胞核；品红色=肌原蛋白；绿色=肌球蛋白）。比例尺约1毫米。来源：塔夫茨大学AndrewStout《ACS合成生物学》杂志介绍了这一进展，这意味着全球的研究人员和公司可以获得和开发新产品，而不必反复从农场动物活组织中获取细胞。细胞培养肉的生产需要生长和分裂能力极强的肌肉和脂肪细胞。虽然细胞培殖肉已引起媒体关注，例如美国食品及药物管理局初步批准培殖鸡肉，甚至用乳齿象DNA培殖的汉堡，但这些产品仍然昂贵且难以扩大规模。从活体动物身上提取的正常肌肉干细胞通常只能分裂约50次，然后就开始"老化"，不再具有活力。虽然理论上这些干细胞可以生产大量肉类，但TUCCA团队开发的永生化细胞具有几个优势。其一是可以生产更多的肉。另一个优势是，通过广泛提供永生化细胞，他们将降低其他研究人员探索细胞农业的准入门槛--找到降低成本和克服扩大生产挑战的方法。TUCCA的研究生、该项目的首席研究员安德鲁-斯托特(AndrewStout)说："通常情况下，研究人员不得不自己从动物身上分离干细胞，这既昂贵又费力，或者使用相关性较低物种的模型细胞系，如小鼠肌肉细胞。"将普通牛肌肉干细胞转化为永生牛肌肉干细胞有两个关键步骤。大多数细胞在分裂和衰老过程中,染色体末端的DNA开始脱落,这些DNA被称为端粒。这可能导致DNA复制或修复时出现错误。它还会导致基因丢失，最终导致细胞死亡。研究人员设计的牛干细胞可以不断重建端粒,有效保持染色体"年轻",为新一轮复制和细胞分裂做好准备。使细胞永生的第二步是使它们持续产生一种蛋白质，刺激细胞分裂的关键阶段。这有效地加速了细胞分裂过程,帮助细胞更快生长。肌肉干细胞不是人们想吃的最终产品。它们不仅要分裂和生长,还要分化成成熟的肌肉细胞,就像或至少非常类似于我们在牛排或鱼排中食用的肌肉细胞。斯托特和他的研究小组发现,新干细胞确实分化成成熟的肌肉细胞,尽管与动物肌肉细胞或来自传统牛干细胞的肌肉细胞并不完全相同。斯托特说："它们有可能成熟到足以复制天然肉类的风味和质地。它们正在以非常快的速度翻倍，因此它们可能只需要多一点时间就能达到完全成熟。"塔夫茨大学斯特恩家族生物医学工程教授兼TUCCA主任DavidKaplan说："虽然有些人可能会质疑摄入永生细胞是否安全，但事实上，当细胞被收获、储存、烹饪和消化后，就没有继续生长的可行途径了。就像我们今天吃的天然肉类一样，细胞只是变成了惰性物质，我们希望它味道鲜美并能提供多种营养。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370613.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370613.htm

科学家从极度濒危的犀牛身上培育出干细胞和迷你大脑

科学家从极度濒危的犀牛身上培育出干细胞和迷你大脑苏门答腊犀牛曾经广泛分布于整个东南亚地区，现在地球上只剩下不到80头个体。栖息地的丧失和为获取犀牛角而进行的偷猎是对其生存的主要威胁，而且保护工作并不像预期的那样成功，因为这些动物在人工饲养中并不太配合，而且在繁殖过程方面也很困难。为了给它们提供急需的帮助，马克斯·德尔布吕克分子医学中心（MDC）的科学家已经转向基于实验室的工具。成熟的细胞可以被重新编程成为iPSCs，而iPSCs又可以成为身体中的几乎任何其他细胞。在这项研究中，研究小组从取自马来西亚最后一头雄性苏门答腊犀牛Kertam的皮肤细胞中生成了iPSCs，后者于2019年死亡。这些iPSCs被发现能够成功地产生来自三个生殖层的细胞--内胚层、中胚层和外胚层--这反过来又能产生动物的所有组织和器官。接下来，研究人员用干细胞在实验盘中培育出脑器官，基本上可以被理解为是微型犀牛脑，因为所有测试的神经标志物都可以被检测到，表明这些细胞有可能产生复杂的器官。一个一个月大的迷你犀牛大脑，由干细胞培育而成。发育完全的神经元以绿色显示，而祖细胞为红色。但当然，这项工作最重要的意义在于，iPSCs可用于帮助提高苏门答腊犀牛的育种成功率，并增加其遗传多样性。克塔姆的遗产可以在他死后很长时间内继续存在。该研究的第一作者VeraZywitza说："我们保存了他的遗传信息，并创造了一个机会，为将来的育种目的生产可行的精子。由于从苏门答腊犀牛身上采集的精液在直接取回后质量很差，在冷冻和解冻后质量更差，体外生成的精子为苏门答腊犀牛的一般辅助繁殖提供了一个很好的选择。"该研究发表在《iScience》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332837.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332837.htm

科学家"训练"肺部免疫细胞清除导致炎症的碎片

科学家"训练"肺部免疫细胞清除导致炎症的碎片摄入细菌（绿色荧光）的巨噬细胞（红色荧光染色）图片来源：Rehman实验室最近的研究表明，巨噬细胞可以保留反复接触病原体的记忆，这种记忆被称为"训练有素的免疫力"。伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员调查了肺泡巨噬细胞"训练"应对感染的能力。为了测试肺泡巨噬细胞训练有素的免疫能力，研究人员用吸入的细菌毒素脂多糖（LPS）感染小鼠，诱发肺部炎症损伤，然后在七天和一个月后再注射一剂毒素。他们发现，在首次接触LPS后，肺泡巨噬细胞有助于减轻一周后第二次接触LPS所引起的炎症的严重程度。研究人员注意到，在第二次暴露72小时后，训练有素的肺泡巨噬细胞产生的抗炎细胞因子白细胞介素-10（IL-10）的水平显著提高，而促炎细胞因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的水平却没有增加。细胞对毒素的记忆持续存在，即使在第一次接触毒素一个月后进行第二次接触也是如此。研究人员发现，训练有素的肺泡巨噬细胞在清除感染后积累的促炎细胞碎片方面变得非常有效。"清除这些碎片非常重要，因为它们的持续存在会引发免疫系统继续做出反应，从而加剧炎症，"该研究的通讯作者贾利斯-雷曼（JaleesRehman）说。研究人员接下来用铜绿假单胞菌感染小鼠，这种细菌可导致人类肺炎。研究人员给小鼠鼻内注射了亚致死剂量的细菌。与LPS实验中的结果一致，经过铜绿假单胞菌训练的小鼠肺泡巨噬细胞水平明显较高，而中性粒细胞（最先被招募到炎症部位的免疫细胞）则较少，这表明经过训练的细胞抑制了炎症损伤的程度。肺泡巨噬细胞有几个独特之处。它们从小到大都存在于我们的肺部。虽然它们会在对抗感染时死亡，但也能从存活的细胞中再生。它们还能将表观遗传信息传递给后代。研究人员说，这意味着新的巨噬细胞可以保留以前感染的记忆。研究人员说，由于聚集在肺部的细胞碎片并不只针对一种感染类型，因此训练有素的肺泡巨噬细胞可能会降低由不同疾病引起的急性肺损伤的风险。除了治疗肺部疾病，这些细胞还有可能成为细胞疗法的重要补充，从而限制1型糖尿病等自身免疫性疾病或器官移植中的炎症损伤。由于其他器官也有巨噬细胞，未来的研究可能会探索这些细胞是否也会受到初始感染的训练。这项研究发表在《实验医学杂志》（JournalofExperimentalMedicine）上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379423.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379423.htm