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多篇文章聚焦细胞重编程研究领域新成果!

来源:本站原创 2020-09-25 20:40

本文中,小编整理了多篇重要研究成果,共同聚焦科学家们在细胞重编程研究领域取得的新成果,分享给大家!

图片来源:Frank Brüderli; Universität Zürich

【1】Nature:重编程大脑细胞或能帮助机体更加灵活地做出决定

doi:10.1038/s41586-020-2704-z

打招呼时避免握手,坐火车必须佩戴口罩,对着手肘打喷嚏等等,COVID-19疫情的流行戏剧性地表明,人类摆脱行为习惯并学习新的行为是多么的重要,而且动物也必须能够迅速适应环境条件的变化;近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自瑞士苏黎世大学等机构的科学家们通过研究发现,重编程大脑细胞或能帮助机体更加灵活地做出决定。

研究者Fritjof Helmchen教授表示,大脑的可塑性形成了其拥有这种能力的基础,但目前科学家们或许并不清楚其背后的生物学机制,这项研究中我们通过研究发现,位于眼睛后面的大脑皮层区域—眼窝前额皮质(orbitofrontal cortex)或许能够重编程位于机体感觉区域的神经元细胞。

【2】Science子刊:利用CSF-1R抑制剂重编程巨噬细胞可增强放疗治疗胶质母细胞瘤的效果

doi:10.1126/scitranslmed.aaw7843

在一项新的研究中,来自瑞士路德维希癌症研究所和洛桑大学等研究机构的研究人员分析了放疗如何改变在胶质母细胞瘤(GBM)中发现的巨噬细胞(一种免疫细胞)的行为,并展示了这些细胞如何可能利用现存的药物加以重编程以抑制这种侵袭性脑癌的持续复发。相关研究结果发表在Science Translational Medicine期刊上。

这项研究详细介绍了放疗如何动态地改变肿瘤相关巨噬细胞(TAM)两种亚型中的基因表达程序,并描述了这些变化如何推动TAM进入一种有助于治疗抵抗性出现和肿瘤生长的状态。Joyce和她的同事们还证实将放疗与每天给送一种靶向巨噬细胞的药物---一种集落刺激因子-1受体(CSF-1R)抑制剂--相结合,可以逆转这种转变,并显著延长GBM小鼠模型的生存期。

【3】Nat Cell Biol:揭秘胚胎进行细胞重编程的分子机制

doi:10.1038/s41556-020-0536-6

近日,一项刊登在国际杂志Nature Cell Biology上的研究报告中,来自德国亥姆霍兹国家研究中心联合会等机构的科学家们通过研究揭示了胚胎进行细胞重编程的分子机制;细胞重编程能为临床中用于再生医学研究的干细胞的人工再生提供最佳的机会,由于目前细胞重编程的效率较低,全球的研究人员都希望能够开发出高效、高质量且完全能够重编程的干细胞

研究者Torres Padilla表示,试想一下,如果我们能够人工制造出能分化为任何细胞类型的细胞,那真是太棒了!我们将这种能力称之为“全能性”,这也是细胞可塑性的最高水平,当我们考虑使用健康的细胞来代替疾病细胞,比如在再生和替代疗法中使用,我们或许就需要考虑如何产生这些新的健康细胞,为此,我们就需要经常重新编程其它细胞,这意味着未来我们就能够将一种细胞转化为我们感兴趣的任何一种细胞类型。

【4】Cell Stem Cell:将诱导多能干细胞重编程为强大的自然杀伤细胞 增强抗肿瘤的潜力和活性

doi:10.1016/j.stem.2020.05.008

近日,一项刊登在国际杂志Cell Stem Cell上的研究报告中,来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究利用诱导多能干细胞ipsCs)并剔除一个关键基因,开发出了能在体内和体外对特定白血病具有更强抵御活性的自然杀伤细胞;自然杀伤细胞(NK细胞)是与T细胞和B细胞同属于一个家族的淋巴细胞,其是机体先天性免疫系统的关键组成部分,能够在体内循环,并作为机体第一道免疫防线来抵御外来入侵者,主要是多种病原体和癌症等。

NK细胞也有望帮助研究人员开发新型抗癌疗法,因为其能识别并靶向作用恶性细胞,但其作用效率却非常有限;这项研究中,研究人员利用两种方法来改善NK细胞的作用潜力,首先,他们利用源于皮肤或血液细胞的ipsCs来开发NK细胞,其能够重编程回归至胚胎样的多潜能状态并直接转变为NK细胞,这种策略能够产生标准化的细胞群体,而不是根据病人的具体情况来分离细胞。

【5】Sci Adv:中科院最新研究成果!R环结构或能与转录因子Sox2协调作用来调节细胞重编程的多能性

doi:10.1126/sciadv.aba0777

R环(R-loops)细胞中的特殊结构,其由RNA-DNA杂交体和可被取代的单链DNA组成,通常在转录基因附近被发现,然而,R环通常也是一种动态和广泛的实体结构,其在基因组中扮演着并不明确的调节和表观遗传角色。近日,一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中,来自中国科学院广州生物医药与健康研究院等机构的科学家们通过研究揭示了R环在重编程体细胞转变为诱导多能干细胞(iPSCs)上的关键角色和活性,研究者发现,R环结构能影响体细胞重编程为iPSCs,干扰R环结构的活性或会导致体细胞转变为ipsCs的过程出现缺陷。

R环或许还能通过改变转录因子的结合、染色质的修饰和DNA的甲基化来扮演表观遗传学标志物的角色,文章中,研究人员在OSKM介导的体细胞重编程期间绘制出了R环结构的蓝图,同时还及时了R环形成与分解之间的动态关联及体细胞重编程的过程,OSKM即为重编程混合制剂中的四种转录因子:Oct4, Sox2, Klf4和c-Myc。

图片来源:CC0 Public Domain

【6】Cancer Immunol Res:如何重编程记忆T细胞用于细胞治疗

doi:10.1158/2326-6066.CIR-19-0619

最近,德克萨斯大学MD Anderson癌症研究所的研究人员使用表观遗传学药物和细胞因子的组合方法,将从患者体内收获的T细胞在实验室中扩增,从而将它们重新编程为更强的T细胞类型,这种类型的细胞用于治疗患者,有助于患者的生存时间延长,相关结果发表在最近的Cancer Immunology Research杂志上。

研究小组发现,抗癌药物panobinostat和interleukin-21的结合将攻击癌细胞的较弱扩张的效应T细胞转换为能够自我更新的更增殖和持久的中央记忆T细胞类型。研究者表示,中央记忆T细胞几乎可以完成所有事情,它们会持续存在,因为它们具有高的复制和增殖能力,并且具有可诱导的细胞杀伤能力,因此可以很好地杀死癌细胞。

【7】Nature:突破!科学家成功对T细胞重编程来改善癌症免疫疗法的功效!

doi:10.1038/s41586-019-1821-z

日前,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自圣犹大儿童研究医院等机构的科学家们通过研究开发了一种有效增强癌症免疫疗法的新型治疗策略,其或能有效减缓肿瘤的生长并延长患癌小鼠的寿命。本文研究发现或能为开发更有效的过继细胞疗法(adoptive cell therapy)提供一种有希望的策略,比如CAR T细胞疗法;免疫疗法旨在利用患者机体自身的肿瘤特异性T细胞来进行癌症治疗,当这些T细胞被重新输入到患者机体之前,研究人员会对其进行收集、功能扩展等操作,当重新输入到患者体内后,有些患者会对疗法产生显著性的反应,而过继细胞疗法或许无法有效抵御实体瘤。

研究者Hongbo Chi说道,我们的目的就是增加肿瘤特异性T细胞的持久性及其抗肿瘤效率,本文研究发现或能为我们提供一种方法,即重编程肿瘤特异性T细胞使其像长寿原始或记忆T细胞一样具有持久性,同时还能像功能正常的效应T细胞一样表现出强大的杀伤活性。

【8】Nat Biomed Engin:科学家利用CRISPR-Cas9成功实现T细胞重编程 有望开发出新型抗癌疗法

doi:10.1038/s41551-019-0409-0

从20世纪80年代开始,研究人员就提出了一种理念,即对患者自身的免疫细胞进行遗传修饰使其有效抵御机体感染和肿瘤,但截至目前为止,修饰后的T细胞仍然无法像天然T细胞一样有效发挥作用,这无疑限制了其在临床中使用的价值。近日,一项刊登在国际杂志Nature Biomedical Engineering上的研究报告中,来自慕尼黑工业大学的科学家们通过利用新型的CRISPR-Cas9基因编辑工具成功对T细胞进行工程化修饰,使其更像机体生理性质的免疫细胞。

目前有两种形式的T细胞疗法,即受体接受来自供体的细胞,或提取受体机体的T细胞,在实验室中进行遗传重编程使其能够有效抵御感染和肿瘤。虽然第一种方法被证明在临床模型中是非常成功的,但重编程T细胞的手段目前仍然存在一定问题。

【9】Nat Metabol:研究揭示CD8抵抗HIV感染的机制,成功重编程CD8细胞清除HIV

doi:10.1038/s42255-019-0081-4

近15年来,天然抵抗艾滋病毒感染的罕见个体的细胞一直是研究的重点,目的是阐明它们的具体特征。在对ANRS CO21 CODEX和CO6 PRIMO的研究之后,巴斯德研究所的科学家描述了这些"HIV控制器"研究对象中CD8免疫细胞的特征。这些免疫细胞独特的抗病毒能力可以归因于一个最佳的代谢程序,它提供了持久性和对感染细胞作出有效反应的能力。在体外工作时,科学家们成功地对受感染的非控制者的细胞进行了重新编程,使它们具有与控制者细胞相同的抗病毒能力。他们的研究结果于近日发表在Nature Metabolism杂志上。

有些人无需治疗就能自然控制艾滋病毒。在这些非常罕见的个体中(不到1%的艾滋病毒感染者),在未经治疗的情况下,在感染超过10年后血液中仍然无法检测到病毒的增殖。2007年,巴斯德研究所的科学家描述了这些患者CD8淋巴细胞的抗病毒活性。与非控制者不同,HIV控制者的CD8细胞能够迅速摧毁受感染的CD4细胞。

【10】Cell Stem Cell:构建单细胞图谱,将心脏瘢痕组织细胞重编程为健康的心肌细胞

doi:10.1016/j.stem.2019.05.020

每年有79万名美国人遭受心脏病发作,这会让受损的瘢痕组织存在于心脏中,并限制心脏的高效跳动能力。但是,如果科学家们能够将称为成纤维细胞的瘢痕组织细胞重编程为健康的心肌细胞会怎样呢?人们通过实验室实验和小鼠研究在这方面取得了很大进展,但人类心脏重编程仍然是一项巨大的挑战。

如今,在一项新的研究中,来自美国北卡罗来纳大学教堂山分校和加州大学欧文分校的研究人员首次开发出一种稳定的可重复使用的将人成纤维细胞重编程为心肌细胞的简约平台。通过利用最新的单细胞技术和数学模拟,他们绘制出高分辨率的分子路线图,以便指导精确和有效的重编程。相关研究结果发表在Cell Stem Cell期刊上;在过去十年里,Qian是心脏重编程研究的先驱。她的实验室开展的这项最新研究推动针对人类患者的心脏重新编程更接近现实,并且着眼于帮助数百万人从心脏病发作中康复过来。(生物谷Bioon.com)

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