Cell Stem Cell八大热点文章（1月）

林辉

2016-01-20 生物通: Q) P8 b- C9 k$ A  Y
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《Cell Stem Cell》杂志是2007年Cell出版社新增两名新成员之一（另外一个杂志是Cell Host & Microbe），这一杂志内容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。这一杂志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》自创刊以来就倍受关注，影响因子迅速提升，从0一冲至16.826，又达到了25.315。其中最受关注的文章包括：

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Human-Mouse Chimerism Validates Human Stem Cell Pluripotency

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剑桥大学的研究人员发现了迄今为止最有力的证据表明，人类多能干细胞——能够产生身体所有的组织，一旦被移植到胚胎中将会正常发育。

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测试干细胞如何将纳入人体内的最好方法是，将它们移植到一个早期胚胎中，看看它们是如何发育的。因为从伦理上来说，这不能在人类体内进行，科学家就利用小鼠胚胎。剑桥大学在上世纪80年代发展起来的金标准检验，是将干细胞植入小鼠囊胚——受精后一个非常早期的胚胎，然后评价干细胞对身体各个组织的贡献。

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这项研究中所获得的突破是，证明人类多能干细胞相当于一个胚胎对应物。之前，科学家试图整合人类多能干细胞，没有成功，这是因为干细胞没有被匹配到胚胎发育的正确阶段：细胞需要被移植到小鼠胚胎的时期，要比之前认为的晚（一种称为原肠胚的发育阶段）。一旦在正确的时期进行移植，干细胞就继续正常生长和增殖，以整合到胚胎中，并将其自己正确地分配到相关组织中。

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Genome Editing in Human Pluripotent Stem Cells: Approaches, Pitfalls, and Solutions

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这篇综述文章简单回顾了定制设计的核酸酶在hPSCs基因编辑中的应用，集中关注TALENs和 CRISPR/Cas9的实际应用。突出了每种方法的优缺点，并讨论了实验设计的理论和技术方面的考虑。

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人类胚胎干细胞（hESCs）的分离和人类诱导多能干细胞（hiPSC）重编程的 发现，使干细胞生物学、体外疾病模型和药物发现重新复兴起来。在一般情况下，基于hPSC的疾病模型非常适合于研究遗传变异。例如，研究通常将病人来源的 hiPSCs——携带有导致疾病的基因突变，与（年龄相仿的）对照组衍生hiPSCs进行比较——通常分化为受影响的细胞类型，如神经细胞或肝细胞。这种 疾病建模策略需要注意，分化的倾向和表型特性的可变性，即使在来自同一供体的hPSCs中。

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不过，即使一个给定突变的细胞表型是强大的、高度渗透的，也可能由于无关hPSC细胞系遗传背景中差异的混淆影响，而发生缺失。为了克服这一障碍， 一种非常强大的方法是，使用定制设计的核酸内切酶，使研究人员能够对内源性hPSC基因组序列进行精确和可编程的修饰。这种基因组工程战略，对于研究人类生物学和疾病将是非常有价值的。

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3D Chromosome Regulatory Landscape of Human Pluripotent Cells

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Whitehead研究所的研究人员构建出了在人类胚胎干（ES）细胞和成体细胞中构成人类基因组三维（3D）结构，并调控了基因表达的DNA环的图谱。一些基因和调控元件在这一染色体框架内的定位有可能帮助科学家们更好地指导他们的基因组研究，确立突变与疾病发生发展之间的关系。

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两位干细胞大牛Cell Stem Cell携手发布新成果

Direct Lineage Reprogramming: Strategies, Mechanisms, and Applications

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这篇文章为邓宏魁教授的综述：文章盘点了研究者们新发现的谱系重编程因子和重编程机制，介绍了生成功能性成熟细胞的 新策略以及分析谱系重编程细胞的新方法。除此之外，作者们还探讨了谱系重编程应用方面取得 的新进展，以及这一策略未来所面临的主要挑战。

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FOXD3 Regulates Pluripotent Stem Cell Potential by Simultaneously Initiating and Repressing Enhancer Activity

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来自美国加州大学旧金山分校的科学家通过研究揭示，一种名为Foxd3的DNA结合蛋白就好象遗传交通信号一样，其可以帮助调节早期的胚胎发育。

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研究首次观察到了转录因子Foxd3扮演的双重角色，其可以通过包裹DNA的组蛋白分子遗传标记特性来启动并且抑制增强子的活性；这种对增强子基因程序的双重作用机制是机体发育的多个阶段中细胞所使用的一种“特技”，以此来协调基因激活的精确时间序列，而这对于构建一个完整的人类机体非常关键。

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The Cancer Stem Cell Niche: How Essential Is the Niche in Regulating Stemness of Tumor Cells?

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癌症干细胞是具有自我更新能力，也就是干性的癌细胞，研究人员已经在越来越多的肿瘤中分离和鉴定到了癌症干细胞，比如结肠癌、肝癌、乳腺癌和胰腺癌。

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对于癌症干细胞来说，微环境调控十分重要，这些环境能帮助维持癌症干细胞的基本特征，保持其表型可塑性，并保护其免受免疫系统的攻击，而且还可以促进其转移。

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Cell Stem Cell杂志发表了题为“The Cancer Stem Cell Niche: How Essential Is the Niche in Regulating Stemness of Tumor Cells?”的综述文章，聚焦于癌症干细胞微环境，并探讨这对肿瘤的发生和发展的影响。由于癌症干细胞能逃过许多常见癌症治疗方法，因此这篇文章也指出这些微环境中的元件也许就是目前癌症治疗的新靶标。

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The Dlk1-Gtl2 Locus Preserves LT-HSC Function by Inhibiting the PI3K-mTOR Pathway to Restrict Mitochondrial Metabolism

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根据斯托瓦斯（Stowers）医学研究所的研究人员所说，一个称作为Dlk1-Gtl2印记区域的特殊DNA位点，在保护造血干细胞中发挥了至关重要的作用，这一研究发现揭示了代谢控制在成体干细胞中的关键性作用，提供了有潜力诊断及治疗癌症的新见解。

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这一研究发现为利用Gtl2作为生物标记物开辟了可能性，因为它可以帮助标记正常或潜在癌症干细胞群中的休眠干细胞。给Gtl2位点加上一种荧光标记可以让研究人员标记出肠道、毛囊、肌肉和神经系统中其他的成体干细胞。

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李凌衡教授Cell Stem Cell发表干细胞重要发现

Coordination of m6A mRNA Methylation and Gene Transcription by ZFP217 Regulates Pluripotency and Reprogramming

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西奈山伊坎医学院的研究人员鉴定了一种控制干细胞性能的关键蛋白，可以提高它们在再生医学中的实用性。

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将干细胞用于临床治疗，需要严格控制其多能性（分化为其他细胞类型的能力）和自我更新（持续分裂和增值的能力）。研究人员发现，锌指蛋白217（ZFP217）控制着干细胞自我更新和分化之间的平衡。

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