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机体损伤修复研究新进展

来源:本站原创 2019-01-17 22:44

本文中,小编整理了近期科学家们在机体损伤修复研究领域的最新研究成果,与大家一起学习!

【1】SCRT:间充质干细胞可用于修复器官损伤

doi:10.1186/s13287-018-1103-y

在成人中,间充质干细胞(MSC)主要存在于骨髓中,它们在受损器官的修复中起重要作用。最近,由弗莱堡大学高分子化学研究所的Prasad Shastri教授和Melika Sarem博士领导的研究小组提出了自主控制MSCs软骨形成的证据。这些发现发表在《Stem Cell Research & Therapy》杂志上。

他们发现减少参与冷凝过程的细胞数量会导致内在分化程序的激活。即使在没有软骨诱导生长因子的情况下,无论供体年龄和性别如何,这都促使MSCs分化成为软骨细胞。 Sarem和Shastri进一步确定了两种细胞膜蛋白Caveolin-1和N-Cadherin在缩合步骤中受到差异调节,并起到像软骨分化的阴阳这样的相互作用力的作用。 “我们需要较小的细胞来制造质量更好的组织这一事实非常令人兴奋,因为它开辟了干细胞治疗的新途径”Sarem总结道。

【2】Cell Rep:靶向神经元连接能够修复大脑功能

doi:10.1016/j.celrep.2018.12.069

塔夫茨大学医学院的神经科学家与耶鲁大学医学院的同事们合作,发现了一种新的分子机制,这种机制对于大脑功能的成熟至关重要,可用于恢复老年大脑的可塑性。与先前使用影响整个大脑的方法广泛操纵大脑可塑性的研究不同,本研究首次针对特定分子作用于单一类型的神经元连接以调节大脑功能,并且恢复了大脑重新连接自己的能力。相关结果于2019年1月8日发布在Cell Reports上。该研究可以促进对自闭症谱系障碍和中风等人类疾病的理解和治疗。

人类的大脑在童年时期非常具有塑性,所有年幼的哺乳动物都有一个“关键时期”,因为它们的大脑不同区域可以根据外部刺激重塑神经连接。破坏这种精确的发育顺序会导致严重的损害,并且引发自闭症等疾病的发生。

【3】PNAS:“关闭”特定基因有助于修复损伤神经元

doi:10.1073/pnas.1812518115

大脑和脊髓中的神经元在受伤后不会再生,这是与身体其他部位显著不同的地方。当你的手指被割破时,你可能会在几天或几周内恢复;然而,当你的脊髓被刺穿时,你可能永远不会再走路了。

现在,在圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现了手臂和腿部周围神经再生的关键步骤。该研究结果发表于12月10日的《PNAS》杂志上。这一发现可能导致脊髓损伤瘫痪患者的康复得到改善。

【4】Nature:重大突破!重编程机体的能量途径来促进肾脏损伤的自我修复!

doi:10.1038/s41586-018-0749-z

近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自凯斯西储大学医学院等机构的科学家们通过研究发现了一种新型通路或能增强损伤肾脏的修复功能;相关研究结果或能帮助研究人员开发新型药物来阻断或逆转人类严重肾脏疾病的进展,同时也有望应用于开发治疗诸如心脏、肝脏等器官的病变。

肾脏能够过滤机体血液中的废弃物和多余的液体,并且通过尿液排出不安全的分子,当肾脏发生损伤或失去功能时,废弃物就会堆积并潜在诱发患者出现多种疾病症状。研究人员所发现的新型通路包括重编程机体自身的代谢路径来恢复损伤肾脏的功能,正常情况下,一种名为糖酵解的过程能将食物中的葡萄糖转化称为能量,从而维持机体正常工作,但本文研究中研究者发现,当组织受损后,机体就会将这一过程转变成为修复损伤细胞的过程。

【5】Science:修复面部缺陷有戏!发现神经嵴细胞从头部后面迁移到前面

doi:10.1126/science.aau3301   doi:10.1126/science.aav3376

诸如腭裂和面部麻痹之类的面部缺陷占全球所有出生缺陷(每年320万例)的三分之一,并且是婴儿死亡的主要原因。在一项新的研究中,来自英国和西班牙的研究人员发现形成面部特征的胚胎干细胞,称为神经嵴细胞(neural crest cell),使用一种意想不到的机制,从头部后面移动到前面,从而定植在面部中。这一发现可能有助于了解面部缺陷是如何形成的,从而让人们更接近一步修复胚胎中的颅面畸形(craniofacial malformation)。这种新的机制可能在其他的涉及细胞运动的过程(比如转移过程中的癌症浸润或伤口愈合)中起着重要的作用,这可能为开发出新的疗法铺平了道路。相关研究结果发表在2018年10月19日的Science期刊上。

研究者Mayor说,“我们的发现解决了科学界中的一个长期存在的关于细胞如何移动的问题。传统的解释将这个过程比作为火车移动:火车前部有一个发动机产生动力,拉动其余部分前进。我们吃惊地发现移动细胞的发动机位于后面而不是前面。” 这具有重要的意义,这是因为任何基于改变细胞运动来修复面部畸形、改善伤口愈合或抑制癌症转移的新型疗法应当靶向位于后面的细胞而不是传统上靶向的位于前面的细胞。

【6】Nature:重磅!血液中的一种神秘的干细胞有助于修复受损血管

doi:10.1038/s41586-018-0552-x

在此之前,科学家们认为胚胎中的新血管仅在内皮细胞---位于血管内壁的重要细胞---发生分裂时才会产生。血管的生长和修复是治疗心脏病和循环系统疾病(比如冠心病和外周动脉疾病)的主要目标,在这些疾病中,血管会受损。

干细胞是能够分化为成熟细胞类型的细胞。鉴于它们在再生医学上的潜力,几十年来,科学家们一直在寻找血液中的能够产生内皮细胞的干细胞。到目前为止,针对这样的“内皮祖细胞(endothelial progenitor cell)”是什么和它们是否真地存在于血液中,科学家们存在着不同的意见。

【7】重磅!Nature和Cell两篇论文揭示一种新的肠道损伤修复方式

doi:10.1038/s41586-018-0257-1   doi:10.1016/j.cell.2018.05.014

在小鼠肠道中使用寄生蠕虫的实验令人吃惊地揭示出一种新的伤口修复形式,这一发现可能有助于科学家们开发出增强身体的伤口自然愈合能力的方法。

长期以来,人们一直认为,成体干细胞导致肠道和皮肤等组织中的伤口愈合,但是在一项新的研究中,来自美国加州大学旧金山分校的研究人员发现当寄生蠕虫侵入小鼠肠壁时,肠道作出的反应是重新激活之前在胎儿组织中观察到的一种细胞类型生长。相关研究结果发表在2018年7月5日的Nature期刊上。

研究者Ophir Klein博士说,“我对其他组织中不存在类似的机制感到吃惊。就我们理解哺乳动物身体如何能够修复损伤而言,这一发现可能是颠覆性的。这给我们提供了一个新的目标。”肠道中的成体干细胞对维持消化道现状是至关重要的。肠壁由上皮细胞组成,这些上皮细胞吸收营养物并产生保护性粘液。这些细胞每隔几天被位于肠道隐窝底部的干细胞替换掉。人们预计这些相同的干细胞也可能有助于修复肠道中的损伤。

【8】PNAS:中国科学家成功开发出修复猕猴急性脊髓损伤的新型疗法 有望应用于人体!

doi:10.1073/pnas.1804735115

机体脊髓损伤是最严重的且难以治疗的人类疾病之一,通常会诱发永久性的机体残疾,包括肌肉功能丧失、感觉和自主功能丧失等,目前医学界通过诱导脊髓神经的修复来治疗严重的脊髓损伤患者,而且近年来科学家们在啮齿类动物和灵长类动物中进行的相关研究也取得了显著的成绩。

近日,一项刊登在国际杂志PNAS上的研究报告中,来自中国北京航空航天大学等机构的科学家们通过装载神经营养因子-3(NT3)的壳聚糖开发出了一种成功的疗法,能够有效治疗诱导性急性脊髓损伤的猕猴,并能促进其随后机体的功能恢复。此前研究人员在啮齿类动物进行的相同疗法得到了非常有希望的结果,但本文研究中,研究人员首次在灵长类动物得到了类似的结果,这对于开发适用于人类治疗的疗法或许具有非常重要的意义。

【9】Cell Stem Cell:科学家鉴别出新型的肺部干细胞 或能有效修复损伤后的气管组织

doi:10.1016/j.stem.2018.03.017

近日,一项刊登在国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中,来自爱荷华大学的研究人员通过研究鉴别除了一类新型的肺部干细胞,这类干细胞能够帮助有效修复严重损伤后的气管组织,人类的气管是一个具有分支管的系统,其能讲鼻腔、口腔与肺部连接,帮助我们呼吸空气,提取其中的氧气,并且呼出二氧化碳;上皮细胞层能够保护气管免受呼入空气中的有害物质的损伤,然而,组成机体第一道防御屏障的细胞常常对于损伤比较敏感,而且其会依赖局部的干细胞来进行修复,并且在损伤后进行屏障组织的自我更新。

这项研究中,研究人员对小鼠进行研究鉴别除了一类新型的干细胞,其能够帮助修复严重损伤后的气管组织,并且对其进行有效更新;研究者发现,这类名为腺肌上皮细胞(glandular myoepithelial cells,MECs)的特殊细胞具有极大的灵活性,其能在粘膜下腺中发育成为新型的补充细胞,更让研究人员不可思议的是,MECs还能够及时储备气管表层的干细胞,当气管组织经历严重损伤时立刻激活进行修复,同时发育成为新型的补充细胞。

【10】Science突破!新发现的脑干细胞可更有效进行大脑修复

doi:10.1126/science.aan8795

来自英国剑桥大学威康信托基金会/癌症研究中心的科学家们已经发现了大脑中一种新的干细胞可以在脑损伤或者疾病之后帮助大脑进行修复。

再生医学的主要目标之一就是在大脑发生如中风、阿尔兹海默症等疾病或者衰老导致的损伤之后有效修复大脑。大脑本身自我修复的能力很差,但是通过靶向病人大脑中的干细胞也许可以不通过手术对病人大脑进行修复。干细胞具有产生大脑所有细胞的能力,但是在正常情况下保持静息状态。静息状态的细胞不会增殖产生新细胞。因此,任何靶向干细胞再生医学疗法必须首先将这些干细胞唤醒。(生物谷Bioon.com)

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