国自然科学问题分析：干细胞依然火爆

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2015-09-29 解螺旋
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; I4 H7 d& f6 n5 E7 |酸性刺激能使细胞产生多能性？这是小保方晴子曾经提出的一个悬乎的结论。9月24日出版的Nature杂志发表了一篇Brief Communication Arising文章，指出了7个研究小组“尝试重复实验制作STAP细胞，但未能成功”。
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这一科学界丑闻闹了一年多，总算画上句号。但这个风波令干细胞领域的各位大牛们坐不住了，他们在同一期的Nature杂志刊登了一篇干细胞综述文章，告诫后来的干细胞研究者们，干细胞多能性的鉴定有很系统的方法学规范。看了这篇综述以后，大家千万避免出现小包方晴子那样的错误：凭着对阳性结果的期待，拿一些酸刺激后的细胞，发生荧光变化的“典型”的显微图片，就告诉世人，你成功制备出多潜能干细胞了。
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9 [! u; N+ ]. y: v. ]
以下是综述摘要
: [( I7 c* ^/ ]  P' F$ O! G- O2 p3 P) f, d. x1 }
大家都知道干细胞具有维持自我更新、抑制分化的特点。那么，评估多潜能干细胞的功能和状态，有哪些标准？大牛们提出了需要从自我更新能力、发育潜能、多能性标记物检测三个方面进行。综述原文做了一个示意图，这里翻译如下图所示：2 F' S* Z$ C$ j, S
* ?/ o' y, U! F- E4 W! D7 S
+ B4 U" E& p6 G

; A7 }3 {+ o. m% S8 p3 G! P  q2 XHallmarks of pluripotency. Nature 525, 469–478 (24 September 2015). V  n6 l. }' W: v. l+ g# x. ^/ p
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具体来讲，多能性鉴定需要注意以下要点
- a4 K' t" `: I  V' O- g4 g 选定三大核心标记物3 I. b+ X; k9 {: G+ }& F

! ]% a9 g7 W9 V: `! J2 T$ i. @( J
3 @" G4 Q- t5 H) d•OCT4又叫POU5F1
4 |& A2 i: G  h: M! I9 C3 f属于POU转录因子家族，主要表达于胚胎干细胞、生殖干细胞以及未分化胚胎癌中,对于维持胚胎干细胞的多潜能性和自我更新具有极其重要的作用。•SOX27 x0 T2 r. [# }; t
属于SOX区域Y相关HMG（High Mobility Group）蛋白家族，该蛋白家族在哺乳动物器官早期发育中发挥重要的作用。SOX2是调节哺乳动物胚胎发育的必要因子之一。在早期胚胎植入过程中发挥重要作用，后期则在胚胎神经上皮呈现限制性表达。也是维持胚胎干细胞自我更新和多潜能性的必要条件。•NANOG- A5 I" A- L6 b
属于DNA结合转录因子同源异型盒家族，是干细胞具有发育成各种类型细胞能力的“总开关”。无论是在胚胎干细胞还是诱导多能干细胞中，它都起着关键作用。  j+ {: p4 o' K  W4 b  v
使用六大经典的功能实验
4 |# `4 K) g# ^! u6 t. t•细胞的体外分化
& W5 w$ T' [' P" `•畸胎瘤的形成3 v, U! x, P- e6 m
•嵌合体
  E( ~) V1 X9 g0 v•四倍体互补
) |3 Z, t. U/ x4 G•单细胞嵌合体的形成  I2 r( r& E- D- @
- o  M9 z7 Z+ S( ~) H9 ~5 q
从基因组层面鉴定多能性
3 u' b0 S/ e/ ~2 Y6 e$ N1 B•转录组分析
: E8 r9 V, s: Y2 {$ o. a* o" h' S•表观遗传学特性
1 W- d) `1 m0 u1 ^/ a•基因组完整性
- g4 j6 R- z7 U" `$ V/ |) S3 k. T/ j
重视大数据，为重现性分析提供便利( a# V) r* o4 q7 k# D. z% k
用转录组、外显子、全基因组测序等手段对遗传指纹进行分析，如微卫星与单核苷酸多态性(SNP)技术/ m6 N! \. A( V9 m2 R1 I
重视大数据，为重现性分析提供便利9 Z  p5 z! M/ d0 E1 b
提倡作者在文章发表后递交基因组数据，元数据和完整的分析细节，以便研究者可以参考借鉴相信以上这些国际大牛提出的干细胞研究导向性的建议，会对大家有所提示。接下来，我们从国自然申请的角度，看看近些年国内科学家对干细胞研究的情况。从2000年至今，以干细胞为主题的申请书的数量和资助额度，都有逐年提高趋势。尤其是2012年，总资助额度翻了一番。其中，2015年，总资助数量达540个，资助总额达28,166万元。前几期，我们分析过miRNA、lncRNA等主题。对比近年来很火的lncRNA，我们发现2015年干细胞主题的申请书的数量是lncRNA的2倍多。由此可见，干细胞研究依旧十分火爆。2016年，你也不妨试试看！) f, R, t& h" v) I2 k& N
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& [$ Z( X- g! W3 h) CThe hallmarks of aging. López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, Serrano M, Kroemer G. Cell. 2013 Jun 6;153(6):1194-217. doi: 10.1016/j.cell.2013.05.039                                                                    Hallmarks of cancer: the next generation. Hanahan D, Weinberg RA. Cell. 2011 Mar 4;144(5):646-74. doi: 10.1016/j.cell.2011.02.013                                                              The hallmarks of cancer. Hanahan D, Weinberg RA. Cell. 2000 Jan 7;100(1):57-70.

michaelgibh

这标题。。

genedu

这都是神马？乱七八糟的

jiluzhang123

将lncRNA和干细胞结合起来的研究或许是个不错的思路