Cell Stem Cell十大热点文章

排在第一和第二的文章均为干细胞诱导成其它细胞的研究成果，第一篇文章利用皮肤细胞培养成体干细胞，现阶段，具有分化多种组织细胞潜能的诱导多功能干细胞(iPS细胞)成为不少干细胞专家的研究重点……

　　

生物通报道：《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23.563。近期其最受关注的文章如下：

1. Direct Reprogramming of Fibroblasts into Neural Stem Cells by Defined Factors
Dong Wook Han, Natalia Tapia, Andreas Hermann, Kathrin Hemmer, Susanne Höing, Marcos J. Araúzo-Bravo, Holm Zaehres, Guangming Wu, Stefan Frank, Sören Moritz et al.

2. Direct Conversion of Fibroblasts into Stably Expandable Neural Stem Cells
Marc Thier, Philipp Wörsdörfer, Yenal B. Lakes, Raphaela Gorris, Stefan Herms, Thoralf Opitz, Dominic Seiferling, Tamara Quandel, Per Hoffmann, Markus M. Nöthen et al.

上述这两篇文章均为干细胞诱导成其它细胞的研究成果，第一篇文章利用皮肤细胞培养成体干细胞，现阶段，具有分化多种组织细胞潜能的诱导多功能干细胞(iPS细胞)成为不少干细胞专家的研究重点，人类已能从已分化的体细胞中培养出iPS细胞。不过，这种干细胞虽可分化成任意组织，但由于其分化能力过强，导致有时不但无法实现目标组织再生，反而分化出癌细胞，形成肿瘤。

而本次研究人员利用皮肤细胞培养成体干细胞的方法刚好可解决这一问题。成体干细胞是一种存在于已分化组织中的未分化细胞，可自我更新并形成特定组织。在实验中，马普协会的研究人员将实验鼠皮肤细胞放在特定培养环境中，皮肤细胞在特殊生长因子的诱导下，成功“变身”成体神经干细胞。

马普协会干细胞研究专家汉斯·舍勒解释说，通过成体干细胞的培养可更有针对性、更安全地实现特定组织再生。这种方法具有巨大的医学应用前景。不过他坦言，人们对成体干细胞的了解还有待进一步加深，利用此法实现人体组织再生尚有很长的路要走。

第二篇文章将小鼠成纤维细胞直接转变为了神经干细胞，并证实这些干细胞能够再生成和转变为各种类型的大脑细胞。来自波恩大学再生神经生物学研究所的Frank Edenhofer与他的同事们选择了小鼠的成纤维细胞作为初始材料。就像山中伸弥一样，他们用四种基因的组合启动了转换。“然而我们的目标是生成神经干细胞或大脑干细胞，而非多能iPS万用细胞，”Edenhofer说。这些被称作成体干细胞的细胞能够形成典型的神经系统细胞，神经元、少突神经胶质细胞和星形胶质细胞。

3. Human Embryonic Stem Cell-Derived GABA Neurons Correct Locomotion Deficits in Quinolinic Acid-Lesioned Mice
Lixiang Ma, Baoyang Hu, Yan Liu, Scott Christopher Vermilyea, Huisheng Liu, Lu Gao, Yan Sun, Xiaoqing Zhang, Su-Chun Zhang

第三篇是国内研究人员的成果，来自复旦大学上海医学院，中科院动物研究所，美国威斯康辛大学麦迪逊分校的研究人员利用干细胞构建了一种特殊脑细胞，帮助恢复了一种遗传性神经退行性疾病：亨廷顿舞蹈症(Huntington's disease)的肌肉协调缺陷，这将有助于此类疾病的治疗研究。

利用其在人胚胎干细胞或诱导性多功能干细胞诱导制造不同类型脑细胞方面的优势，将究重点放在如何使人胚胎干细胞定向诱导分化为GABA能神经细胞上——GABA能神经细胞是一种能分泌“γ-氨基丁酸”的神经细胞，它是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性神经递质，对机体的多种功能有重要调节作用，如果脑内大量的GABA能神经细胞死亡，就会产生“舞蹈样”动作。

通过系列实验，研究人员找到了一种可以从人胚胎干细胞中获得大量GABA能神经细胞的有效方法，之后为了验证这些神经细胞的有效性，他们将获得的GABA能神经细胞移植到患有亨廷顿病的模型鼠脑内，进一步研究移植细胞与内源细胞的整合情况。结果惊讶的发现这些细胞不仅能够整合进大脑，而且也能够投射到合适的靶标并有效地重建大脑中遭到破坏的通信网络，从而让小鼠运动功能障碍有了明显减缓和改善，这证明了被移植的细胞不仅能与内源细胞整合，而且还能有效地修复脑内损伤的神经环路 。

这一环路对协调运动功能非常重要是必须的，而GABA能神经细胞正是通过这一环路与远处细胞形成突触联系而起作用的。由于亨廷顿病人的这条环路遭到破坏，故出现上述许多不可逆症状。

4. Distinct Lineage Specification Roles for NANOG, OCT4, and SOX2 in Human Embryonic Stem Cells
Zheng Wang, Efrat Oron, Brynna Nelson, Spiro Razis, Natalia Ivanova

这项新研究表明人胚胎干细胞在人类中发挥作用的方式与小鼠胚胎干细胞存在显著的差别。比如，在人类中，Nanog和Oct4一起来调节神经外胚层细胞(neuro-ectoderm cell)---产生神经元和其他中枢神经系统细胞的细胞系---的分化。相反地，Sox2抑制中胚层细胞---产生肌肉和很多其他组织类型的细胞系---的分化。Oct4与其他基因一起发挥协同作用，在调节全部4种早期细胞系中发挥着关键性作用，其中这4种细胞系是外胚层细胞、中胚层细胞和内胚层细胞---产生胃肠道、肝脏和胰腺等的细胞系---和自我更新产生的新干细胞。干细胞的自我更新也参与几种癌症类型的形成。

5. Endogenous Bone Marrow MSCs Are Dynamic, Fate-Restricted Participants in Bone Maintenance and Regeneration
Dongsu Park, Joel A. Spencer, Bong Ihn Koh, Tatsuya Kobayashi, Joji Fujisaki, Thomas L. Clemens, Charles P. Lin, Henry M. Kronenberg, David T. Scadden

6. Genetic and Pharmacologic Inhibition of β-Catenin Targets Imatinib-Resistant Leukemia Stem Cells in CML
Florian H. Heidel, Lars Bullinger, Zhaohui Feng, Zhu Wang, Tobias A. Neff, Lauren Stein, Demetrios Kalaitzidis, Steven W. Lane, Scott A. Armstrong

7. Self-Renewing Endodermal Progenitor Lines Generated from Human Pluripotent Stem Cells
Xin Cheng, Lei Ying, Lin Lu, Aline M. Galvão, Jason A. Mills, Henry C. Lin, Darrell N. Kotton, Steven S. Shen, M. Cristina Nostro, John Kim Choi et al.

来自美国费城儿童医院的研究人员构建出了一种新型人类干细胞，并证实这种细胞具有分化形成多种特化细胞（specialized cell）的能力。研究人员将这种新型人类干细胞命名为内胚层祖（EP）细胞。相比于胚胎干细胞(ESCs)和诱导多能干细胞(iPSCs)，EP细胞显示出两个重要的优势：当移植到动物体内时不会形成肿瘤，并且能在实验室形成功能性的胰腺β细胞。

这种新型的EP细胞实际上是研究人员操作两种人类细胞ESCs和iPSCs而获得的。由于这两种干细胞群均能大量增殖，且具有生成所有类型组织的潜力，因而为科学家们精细调控细胞发育用于基础生物学研究以及未来的细胞治疗带来了巨大的希望。

8. The Stem Cell Niche in Regenerative Medicine
Amy J. Wagers

9. Signaling Network Crosstalk in Human Pluripotent Cells: A Smad2/3-Regulated Switch that Controls the Balance between Self-Renewal and Differentiation
Amar M. Singh, David Reynolds, Timothy Cliff, Satoshi Ohtsuka, Alexa L. Mattheyses, Yuhua Sun, Laura Menendez, Michael Kulik, Stephen Dalton

来自美国乔治亚大学的一项新研究首次绘制出了一幅蓝图，揭示了干细胞是如何连接到一起对不断受到的外部信号分子做出响应的。这一研究发现使多年来自世界各地实验室相互矛盾的实验结果趋于一致，并使科学家们获得了精确调控干细胞发育或分化为特异细胞类型的能力。

过去在干细胞分化研究中，科学家们对于一种称为Wnt的信号分子的作用持各种相反的观点。有一半发表的研究结果认为Wnt的作用是关闭分子开关，使干细胞维持在未分化状态。而另外一半的研究则提出了相反的结论。

那么相同的Wnt分子是否有可能导致双重结果？事实证明，答案确实是如此。Dalton发现少量的Wnt信号可使按细胞维持在多能状态，而大量的Wnt信号则起相反作用，促进细胞分化。

然而Wnt并非单独发挥功能。其他一些分子，诸如胰岛素样生长因子（IGF），成纤维生长因子（FGF2）和Activin A都能在其中发挥作用。这些信号分子相互放大彼此，使得在一种情况下放大2倍的信号，在另一种情况下被放大到10倍，从而使得情况变得更为的复杂。同时，信号进入的时机也会产生影响。

0. Generation of Multipotent Lung and Airway Progenitors from Mouse ESCs and Patient-Specific Cystic Fibrosis iPSCs
Hongmei Mou, Rui Zhao, Richard Sherwood, Tim Ahfeldt, Allen Lapey, John Wain, Leonard Sicilian, Konstantin Izvolsky, Kiran Musunuru, Chad Cowan et al.

来自美国哈佛医学院等处的Jayaraj Rajagopal博士和同事们首次利用从患有囊肿性纤维症的病人身上提取的皮肤细胞构建出诱导性多功能干细胞(iPSCs)，然后利用这些干细胞产生人疾病特异性的肺上皮组织。这项研究有可能产生上百万个囊肿性纤维症患者特有的存有缺陷性的细胞用于药物筛选。

研究人员通过构建出含有囊肿性纤维症病人全部基因组的iPSCs，并指导这些干细胞发育为肺部祖细胞，然后指导这些祖细胞发育成肺上皮组织，从而解决这种关键问题。研究人员利用构建出的肺上皮细胞证实矫正G551D突变的药物Ivacaftor也在这种体系中发挥同样的作用，如今他们正在筛选治疗Δ-508突变的药物。

（生物通：万纹）