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生物通报道：《Cell Stem Cell》杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员其中之一，这一刊物主要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，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，影响因子一路飞涨，2009年已经达到了23.563，一跃称为干细胞研究领域的权威刊物之一。
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/ a5 t1 m. |+ X& e3 \近期《Cell Stem Cell》聚焦了多篇中国学者的研究成果，这些成果分别是能使克隆动物出生率提高的新技术，Caspase在诱导多能干细胞（iPS）过程中扮演的重要角色，以及建议建立人类胚胎干细胞系，iPS诱导多能干细胞系统一的命名方法。
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Defects in Trophoblast Cell Lineage Account for the Impaired In Vivo Development of Cloned Embryos Generated by Somatic Nuclear Transfer
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来自中科院上海生科院生化与细胞所，扬州大学等处的研究人员确证了克隆胚胎发育失败的关键原因，进而通过修复其中缺陷，使克隆动物出生率提高了6倍。这对生命科学的核移植研究领域具有启示意义，也为提高动物克隆效率以及核移植技术用于人口健康领域提供了理论依据。
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自体细胞克隆技术问世以来，克隆胚胎发育成个体的效率一直很低。以小鼠为例，50-70%的核移植重构胚胎在体外能发育成囊胚，但是，将这些囊胚移入假孕小鼠子宫内，只有3%左右的囊胚能发育成克隆动物。那么，为什么大部分克隆囊胚不能发育成个体呢？一种假说认为克隆囊胚滋养外胚层存在的重编程异常细胞是克隆胚胎发育失败的主要原因。然而，这一假说一直没有被直接证实，最近的一些间接证据显示这一假说可能并不正确。5 k, W$ u4 l. J
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在这篇文章中，研究人员为了验证这一假说，采用了一种被称为四倍体胚胎补偿的技术。四倍体胚胎补偿技术是将四倍体胚胎与二倍体胚胎聚合成一个胚胎，在聚合胚胎的发育过程中，四倍体的细胞绝大部分发育成胚外组织，而胎儿则是由二倍体发育而来。
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这一技术通常用于挽救二倍体胚胎由于胎盘发育缺陷导致的发育失败。研究组成员林江维等人认为，如果克隆囊胚滋养外胚层的确存在重编程异常细胞，并导致克隆胎儿发育的失败，那么通过四倍体胚胎补偿技术就能够显著提高克隆胎儿的出生效率。他们先将一个克隆胚胎与两个四倍体胚胎聚合在一起，发现聚合胚胎的出生率提高了2.6倍。这说明当克隆滋养外胚层嵌入具有正常功能的四倍体细胞后，克隆胎儿的发育率得到了明显的改善。3 a5 S4 ~- n1 n/ _8 }* v
* B1 i1 f/ l2 t, P! y0 R" A0 t5 r然而，在这一实验中，异常的克隆滋养外胚层细胞仍然存在于胚外组织中，会对胎儿的发育产生不利的影响。因此，研究人员预测将克隆囊胚的滋养外胚层细胞全部替换成四倍体细胞会进一步提高克隆动物的出生率。为此，他们采用免疫手术法去掉克隆囊胚的滋养外胚层细胞，然后将分离出来的内细胞团细胞与两个四倍体胚胎进行聚合，结果发现克隆动物的出生率提高了6倍。: D5 P }$ X. r$ v, n( a! {
. p/ ?' w# V/ @ J% W) c最后，研究人员又做了一个相反的实验，即将正常囊胚的内细胞团细胞与两个克隆来源的四倍体胚胎进行聚合，发现出生率与直接核移植后的克隆小鼠出生率相似。这些结果充分证明了克隆囊胚的滋养外胚层中存在重编程异常细胞并影响胎儿的发育。这一结果对核移植研究领域的发展具有重要的意义，也为提高动物克隆效率以及核移植技术在人口健康领域（治疗性克隆）的应用提供了重要的理论依据。
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Apoptotic Caspases Regulate Induction of iPSCs from Human Fibroblasts
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来自美国科罗拉多大学医学院，中南大学癌症研究所，上海交通大学医学院等处的研究人员发表了题为“Apoptotic Caspases Regulate Induction of iPSCs from Human Fibroblasts”的文章，文章发现Caspase在诱导多能干细胞（iPS）过程中扮演的重要角色，这对于提高iPS细胞转化的效率，以及分析iPS细胞重编程的机制方面具有重要的意义。
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Caspase是一组存在于细胞质中具有类似结构的蛋白酶。它们的活性位点均包含半胱氨酸残基，能够特异性的切割靶蛋白蛋白天冬氨酸残基后的肽键，这一蛋白酶家族成员较多，在人类已经鉴定了14种以上不同的caspase。各种caspase都富含半胱氨酸，它们被激活后，能够在靶蛋白的特异天冬氨酸残基部位进行切割。之前的研究证明这些caspase与细胞凋亡密切相关。
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: @; S* l" {! H2 p% W) l: }; y而最新的研究发现Caspase在体细胞重变成为iPS细胞过程中发挥重要作用，这一发现十分重要，因为即使转变成iPSC的过程非常简单，但效率一直不高，这些信息可以帮助我们提高转化效率。此外，它还对那些像癌症细胞一样，无法完成转化过程的细胞有一定的辅助作用。如果纯粹从科学角度来看，这个发现可以帮助我们理解神奇的转变过程的发生机制。
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) g8 X; \" l# k% ]1 Q2006年日本京都大学的山中伸猕将4种基因转入小鼠的皮肤纤维细胞，诱导其转化为具有胚胎干细胞样特性的诱导多能干细胞（iPS），为世界上干细胞及再生医学研究开启了新的篇章。自此，全世界的科学家们开始利用诱导多能干细胞进行相关研究工作。然而一直以来研究者们并不清楚这一过程中细胞由分化状态回复到未分化状态的具体机制。( X: E1 u' K {1 a, M
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李川源教授研究组长期从事caspases研究，并证实caspases在损伤修复和再生过程中发挥了重要的作用。当研究人员看到山中伸猕发表的论文之后，他们开始思考caspases是否有可能在诱导多能干细胞增殖过程中发挥潜在作用。
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他们在重编程的过程中同时在细胞内导入caspase抑制基因，结果发现当caspase表达关闭时，则无法获得诱导多能干细胞。通过这种方式可以几乎完全阻断了细胞的重编程，研究人员利用半年时间尝试采用不用的实验方法，以各种caspase基因来诱导人类皮肤细胞转变为iPSC，但并没有成功。虽然caspase不能够诱导iPS细胞生成，但是研究人员始终认为caspase必然参与了其中的某些环节。当研究人员将caspase抑制剂导入到皮肤细胞中，他们发现完全阻断了诱导多能干细胞的生成。
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$ h7 y1 d/ M7 M( Z* mA Call for Standardized Naming and Reporting of Human ESC and iPSC Lines# P& e9 ^, ]7 _% L' A
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4月8日出版的Cell Stem Cell杂志刊登了来自美国麻省大学医学院，澳大利亚墨尔本大学，上海交通大学等处的研究人员提出的“A Call for Standardized Naming and Reporting of Human ESC and iPSC Lines”这个建议。文章中提出目前人类胚胎干细胞系，以及iPS诱导多能干细胞系发展扩增的速度很快，因此建议建立统一的命名方法，从而能完善标准化的细胞系数据库。
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这项倡导由麻省大学医学院Mai X. Luong教授等人发起的，其中也包括了来自上海交通大学的曾凡一教授，这位女科学家主要从事的是遗传和发育生物学研究，曾在2009年与中科院动物所周琪研究员的团队合作，在世界上首次成功地用诱导性多能干细胞获得了具有繁殖能力的小鼠“小小”，有力地证明了iPS具有真正的全能性。这项成果入选了美国《时代》周刊评选的2009年世界医学十大突破。1 j& w7 x' N) W. p N
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胚胎干细胞系最早建立于1981年，是由美国和英国研究人员成功分离和体外培养的小鼠ESC，在此之后的20 a里，相继从早期胚胎建立了猪、牛、兔、灵长类动物的ESC系。之后2007年，美国和日本科学家分别宣布独立发现将普通皮肤细胞转化为干细胞的方法，得到的干细胞称为诱导多功能干细胞（iPS细胞），这种细胞具有和胚胎干细胞类似的功能，却绕开了胚胎干细胞研究一直面临的伦理和法律等诸多障碍，成为干细胞研究的热点领域之一。
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; _! A: s1 t6 |" |& D6 F8 y7 [" r U随着胚胎干细胞和iPS细胞相关研究越来越多，各处建立的人类胚胎干细胞系和iPS细胞系也飞速增长，目前已经积累了上千个细胞系，但是目前这些人类胚胎干细胞系仍未有一个统一的鉴定胚胎干细胞特征的标准，包括iPS细胞系在内的细胞系并没有统一的命名方法，这不利于胚胎干细胞和iPS细胞相关领域的发展。. c/ d1 a9 D1 i( c/ b0 ]* G- \7 g* g
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因此在这篇文章中，研究人员建议建立统一的命名方法，这样能帮助完善标准化的细胞系数据库，也有利于新成果的报道。
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( w; S/ R. t1 Q8 h+ C2 S（生物通：万纹）7 ?3 G% }- x, P4 x4 n7 Z) g% h
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(http://www.ebiotrade.com/)
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发表于 2011-4-22 08:26
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