一文汇总：干细胞领域研究进展
撰文：小明月
来源：干细胞者说
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干细胞作为细胞治疗的主角，在器官修复和组织再生中发挥着重要作用，具有广阔的应用前景。他们是机体的工兵细胞，当其他细胞和组织、器官发生受损、炎症或体内稳态发生变化时，人体内的干细胞就可能成为血液、骨、皮肤、肌肉等的种子细胞，进一步分化成机体所需要的细胞。
重磅研究
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Nature：人类胚胎的第一个完整模型
在发育早期，人类胚胎形成称为胚泡的结构。来自Nature的两篇背靠背论文，从培养皿中的细胞生成了人类胚泡样结构，为推进人类胚胎学提供了有价值的模型。科学家以小鼠干细胞为基础，首次在培养皿里构建了完整的胚胎模型，但人类胚胎模型还没有突破。
吴军团队采用的是来源于人类囊胚的人类胚胎干细胞；而Jose M. Polo团队采用的是重编程的人类皮肤成纤维细胞（HDFs）。两个团队都成功构建了人类胚胎模型。
两个研究团队均发现，在培养6-8天后，人囊胚出现，形成效率高达近20%。而且人类囊胚的大小和形状与天然囊胚相似，细胞总数也相似。它们也含有一个空腔和一个类似ICM的细胞团。而且滋养层、上胚层和下胚层的空间组织结构也与植入前人类胚胎一致。结果显示，至少在转录组上，人造囊胚与天然胚胎具有相似的分子特征。这些胚胎可以进一步发育，有些胚胎甚至出现了分化成胎盘细胞类型的迹象。
参考文献：
2021年2月26日，国际学术期刊 Science 以 Research Article形式在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心（生物化学与细胞生物学研究所）周斌研究组的研究成果“Proliferation tracing reveals regional hepatocyte generation in liver homeostasis and repair”。该研究首次开发了能够长时程示踪体内细胞增殖的新技术，利用该技术研究人员发现了成体肝细胞的来源，为肝脏再生及疾病临床治疗研究提供了新思路。
参考文献：
大咖观点
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参考文献：
https://doi.org/10.1016/j.stem.2020.09.014
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中国的胚胎和干细胞研究的伦理与政策思考
对于人类胚胎干细胞（hESC）的研究，在伦理和政策上一直都有争议，主要是因为研究过程涉及使用和破坏人类胚胎，包括引起广泛国际讨论的基因编辑。争议点在于胚胎是否具有与人类相同的道德地位，这在很多国家都存在争论 。
参考文献：
疾病治疗
在成年疾病脑环境中，移植的神经细胞是否能长出神经纤维，桥接“失联”的上游和下游脑区，进而修复受损的神经环路仍不清楚。这些都是神经系统疾病干细胞治疗领域亟待解决的关键问题。
2020年9月22日，Cell Stem Cell期刊在线发表了题为Human Stem Cell-Derived Neurons Repair Circuits and Restore Neural Function的研究论文，该研究通过解析PD模型鼠脑内移植的人多巴胺能神经元重构的神经环路，发现移植干细胞来源的多巴胺能神经元可以特异性修复成年脑内受损的黑质-纹状体环路，改善PD模型动物的行为学障碍。
2020年8月13日，国际学术期刊Theranostics (2019 IF: 8.579)在线发表了军事科学院军事医学研究院和华南干细胞与再生医学研究中心的最新研究成果“Me6TREN targets β-catenin signaling to stimulateintestinal stem cell regeneration after radiation”。研究人员基于肠类器官模型及腹部/全身照射模型证实了小分子化合物Me6可以通过激活肠干细胞的再生功能，从而促进肠上皮细胞的修复，提高辐照小鼠模型的存活。研究结果将为今后开发急性肠型放射病治疗的新型药物奠定基础。
参考文献：
Wang S, et al. Me6TREN targetsβ-catenin signaling to stimulate intestinal stem cell regeneration afterradiation. Theranostics, 2020; 10(22): 10171-10185.
目前所有阿尔茨海默病治疗方法都是针对症状的，无法控制疾病自然病程。开发新的治疗方法，已迫在眉睫。于是，干细胞治疗阿兹海默症就成了一件寄托着人们很多希望的疗法。
2020年7月6日，国际学术期刊 Advanced Science 在线发表了军事科学院军事医学研究院和华南干细胞与再生医学研究中心的最新研究成果“HGF mediates clinical-grade human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells improved functional recovery in a senescence-accelerated mouse model of Alzheimer’s disease”。
裴雪涛教授和岳文教授为文章共同通讯作者，贾雅丽博士为第一作者，研究证明脐带间充质干细胞具有修复损伤神经细胞的功能，能够通过HGF-cMet-AKT-GSK3β通路调节tau蛋白磷酸化，显著提高阿尔茨海默病 模型动物的学习记忆和认知能力。
参考文献：
https://doi.org/10.1002/advs.201903809
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MSCs联合可注射水凝胶，改善炎症性肠病
临床上针对IBD的治疗药物众多，但远期治疗效果均不理想，并且传统的IBD治疗方法会导致多种严重的副作用，故临床急需一种有效的IBD替代疗法。
间充质干细胞 (mesenchymal stem cells,MSCs) 具有抗炎和免疫调节特性，可成为IBD治疗中的一种潜在的新型治疗方法。然而，移植后的MSCs在体内的低滞留时间限制了MSCs在 IBD 治疗中的应用。国际知名期刊Theranostics 发表来自南开大学的李宗金、赵强、新乡医学院郭志坤教授联合天津医科大学曹晓沧主任的最近研究成果。
研究人员利用新型生物活性材料壳聚糖-胰岛素样生长因子-1C (CS-IGF-1C)水凝胶与人胎盘来源的间充质干细胞 (hP-MSCs) 结合，应用于小鼠结肠炎模型治疗。研究结果表明：CS-IGF-1C 水凝胶显著增强了hP-MSCs的体内驻留时间，促进hP-MSCs分泌PGE2，诱导M2型巨噬细胞极化，释放抗炎因子IL-10，改善肠道炎症反应。
参考文献：
Cao X, etal. IGF-1C Hydrogel Improves the Therapeutic Effects of MSCs for Colitis in Mice through PGE2 Mediated M2 Macrophage Polarization.Theranostics. 2020; 10(17): 7697-7709.
2021年1月27日，华中科技大学生命科学与技术学院郭安源教授、华中科技大学同济医学院附属协和医院胡豫教授和李秋柏教授作为共同通讯作者，在 Science 子刊 Science Translational Medicine 杂志在线发表研究。
参考文献：
Extracellular vesicles deposit PCNA to rejuvenate aged bone marrow–derived mesenchymal stem cells and slow age-related degeneration. Science Translational Medicine. 2021 Jan 27; 13(578): eaaz8697
干细胞规模化扩增
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助力细胞治疗：3D打印辅助干细胞规模化扩增
清华大学姚睿特聘研究员团队和捷诺飞生物创始人徐铭恩教授团队在ACS Biomaterials Science & Engineering 杂志合作发表了一面封面文章。这篇研究中，原创性的提出基于3D打印技术构建具有四级仿生结构的三维支架进行干细胞规模化扩增的方法。文章标题为：Three Dimensional Printing of Hydrogel Scaffolds withHierarchical Structure for Scalable Stem Cell Culture。
参考文献：
[1]Feng. L et al. ThreeDimensional Printing of Hydrogel Scaffolds with Hierarchical Structure forScalable Stem Cell Culture. ACS Biomater. Sci. Eng. 2020, 6, 5, 2995-3004
清华大学医学院杜亚楠教授研究组近期在组织工程领域权威期刊《组织工程》‘Tissue Engineering Part C: Methods，以封面文章的形式在线发表了研究长文Dispersible and Dissolvable Porous Microcarrier Tablets Enable Efficient Large-Scale Human Mesenchymal Stem Cell Expansion（可分散式可降解3D多孔微载体片剂用于人源间充质干细胞的大规模扩增”的）。
该研究中采用的3D TableTrix™微载片是一种新型多孔可降解的微载体片剂，配合全自动化生物反应器，为工业化大规模生产人源间充质干细胞（hMSCs）提供了可行的解决方案。
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