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2015年干细胞治疗的亮点研究

时间:2016-01-04 15:29来源:未知 作者:频道管理员 点击:
在即将过去的2015年,对于干细胞治疗的研究可谓硕果累累。澳大利亚悉尼大学的研究人员发现干细胞疗法有可能治愈阿尔茨海默氏症,并且成功的治愈了一条患有痴呆的狗。而目前全球首次子宫中干细胞疗法临床试验即将开展,旨在帮助生下来便患有脆骨病的婴儿以更加强壮的骨骼开启人生。' s, |7 j3 I, N$ D) h+ l

肝脏干细胞来源被发现
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关于肝脏不断新生的细胞到底从何而来的谜团今年总算被揭开了。《Nature》杂志在线的一篇研究中,科学家确定了能够分化为功能性肝细胞的干细胞。他们发现就如同其他需要补充丢失细胞的组织,肝脏干细胞也会增殖和产生成熟细胞,甚至是在没有肝损伤或疾病的情况下。
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通过寻找和跟踪各种组织的干细胞,他们已经开发出细胞响应Wnt信号后会发出荧光信号的小鼠。肝干细胞需要Wnt信号以保持它们干细胞的身份。正是中央静脉内的血管内皮细胞释放的Wnt分子进入组织。如果干细胞迁移后跑出了Wnt信号的覆盖范围,它们便迅速失去了分裂新干细胞的能力,开始发展成成熟的肝细胞。Nusse博士表示,这是已知的其他组织内干细胞行为是一致的。- g* ^7 d/ ]; Z. b

参考文献:Self-renewingdiploid Axin2+ cells fuel homeostatic renewal of the liver. Doi:10.1038/nature14863$ u$ D9 r+ e! d; q
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基于干细胞的疗法或可有效治疗多种脑转移性癌症


在国际杂志《Brain》上的一篇研究论文中,来自麻省总医院和哈佛干细胞研究所的研究人员通过研究开发出了一种脑转移性乳腺癌的可成像小鼠模型,并且揭示了基于干细胞的疗法可以有效消除脑部的转移性癌细胞,从而有效延长生存期。
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来自肺部、乳腺以及皮肤癌的转移性脑部肿瘤是大脑中发现的最为常见的肿瘤。本研究首次提出利用基于干细胞的定向分子来靶向作用脑部肿瘤转移,这种定向分子可以诱导肿瘤细胞死亡,随后消除治疗性的干细胞。

研究者开发了一种小鼠模型,其可以更为密切地模拟病人机体中的表现,他们发现,向颈动脉注射可以表达特殊标志物的乳腺癌细胞后可以引发许多转移性的肿瘤在脑部生长,这些乳腺癌细胞表达的标志物可以促进癌细胞进入大脑,同时研究人员对乳腺癌细胞进行生物荧光和荧光标记并且利用成像技术进行追踪。利用这种模型我们就可以模拟出恶性乳腺癌患者机体中的状况。$ ~; x. P; A# V- J
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参考文献:Targeting breastto brain metastatic tumours with death receptor ligand expressing therapeuticstem cells. DOI:10.1093/brain/awv0948 j9 g# R2 a/ l0 Q8 W& ^/ E" h
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干细胞移植可治疗II型糖尿病


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加拿大科学家发现胰腺前体细胞移植对于II型糖尿病治疗具有良好效果,与糖尿病治疗药物联合使用,治疗效果更加明显,这项在《Stem Cell Reports》上的研究表明基于干细胞技术的治疗方法或许是治疗II型糖尿病的一种可行方法。

人类胚胎干细胞诱导的胰腺前体细胞能够有效逆转I型糖尿病动物模型的高血糖症,但其对于II型糖尿病的治疗作用仍未有报道。研究人员对II型糖尿病小鼠模型进行干细胞移植后,高脂饮食刺激不会影响胰腺前体细胞向具有胰岛素分泌功能的胰腺细胞的分化成熟过程,并且这种细胞治疗方法能够改善接受了干细胞移植的小鼠在高脂饮食喂养下的葡萄糖耐受性。' ^4 \! ?: F2 I) u' B2 y

实验结果表明,与糖尿病治疗药物结合的干细胞移植治疗均能快速改善小鼠体重,并且干细胞移植与西格列汀或二甲双胍联用在移植后12周就可改善小鼠高血糖症。这项研究表明基于干细胞技术与糖尿病治疗药物联用会起到更好的治疗效果。
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参考文献:TreatingDiet-Induced Diabetes and Obesity with Human Embryonic Stem Cell-DerivedPancreatic Progenitor Cells and Antidiabetic Drugs
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干细胞基因疗法可有效抵御HIV的感染" m% W4 s+ y0 ~. ^


来自加州大学洛杉矶分校和伊莱北极再生医学中心的研究者开发了一种新型工具,有望帮助机体免疫系统来抵御HIV的感染,这种新型工具或可促进干细胞的再生能力来产生抵御病毒的持续性免疫力。2 g; b  F" Y3 `1 x$ f

这种方法可能在未来某一天可以使得HIV阳性个体减少甚至停止当前HIV药物的服用,同时还可以帮助清除患者机体所有的HIV;当然这种新型方法或许也同样适用于其它疾病的治疗。本研究首次报道了利用造血干细胞中名为嵌合抗原受体(Chimeric antigen receptor,CAR)分子,对其进行工程化操作,这样造血干细胞就可以转变为任何类型的血细胞,包括对机体免疫系统非常重要的T细胞和白细胞等。1 ]/ ?: l' L, `) Q
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研究者将CAR的一种基因插入到了造血干细胞中,再将这种CAR修饰化的造血干细胞移植入具有人类免疫系统的HIV感染小鼠模型中进行研究,发现携带CAR的造血干细胞可以成功转化成为功能性的T细胞,从而杀灭小鼠机体中感染HIV的细胞。

参考文献:HIV-specificImmunity Derived From Chimeric Antigen Receptor-engineered Stem Cells, i& u& d$ {8 K" @/ \5 X  y2 d' S
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新型干细胞可治疗心力衰竭  y$ c6 T# e& R5 C+ i

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在《SCTM》上,有一种新的研究方法可传递干细胞到受损心肌细胞从而治疗严重的心脏衰竭。研究人员指出,干细胞疗法非常安全,治疗本身没有副作用。一年之后,病人的射血分数有了适度改善。研究团队使用了一种新颖的技术可将干细胞传递到心脏。与传统技术通过动脉注入干细胞不同,他们从患者的骨髓中抽取干细胞并通过冠状窦注入到心脏中。因为心力衰竭患者普遍都有的一个障碍是硬化现象,它缩小了冠状动脉,所以通过动脉注入干细胞并不合适。

参考文献:REVIVE Trial:Retrograde Delivery of Autologous Bone Marrow in Patients With Heart Failure. doi:10.5966/sctm.2015-0070: m# ?3 R! a7 R+ a3 p* O

多能干细胞加速治疗肌肉疾病靶向药物的开发3 q, V8 h+ k8 x4 R( C3 e


杜氏肌营养不良(DMD)是肌肉疾病,其主要症状表现在幼年时期,而且容易引发肌肉进行性萎缩以及患者死亡,目前疗法较少,部分是因为研究者并不是完全理解DMD的发病原因,尽管他们在患者机体中发现肌营养不良蛋白的异常表达。

一般情况下科学家们利用患者的病变细胞来研究DMD的发病机制,但这些细胞并不适合于研究DMD的早期发生机制,为了克服这个困难,来自京都大学等处的研究人员通过研究设计了一种模型,该模型可以可以将早期分化阶段的成纤维细胞重编程为完整无损的肌肉细胞。相关研究发表于国际杂志《Scientific Reports》上,该策略依赖于将患者的细胞重编程为诱导型的多能干细胞,随后将分化为多能干细胞的基因引入肌肉细胞,这样研究者开发的模型就可以基于相同的遗传背景来研究DMD早期的发病机制。3 f* q) ~5 T- }8 x6 K
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参考文献:Earlypathogenesis of Duchenne muscular dystrophy modelled in patient-derived humaninduced pluripotent stem cells. doi:10.1038/srep128311 k$ d4 E' v6 i( }
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干细胞修复肺部组织+ L3 G  ^. S( g! N6 F& q  }; ^
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包括肺气肿、支气管炎、哮喘和囊性纤维化在内的呼吸道疾病是全世界第二大死因,仅在美国就有三千五百万人受到慢性呼吸道疾病的困扰。然而修复肺部损伤一直是医疗上的一大难题。, V6 F% {( n) ^0 \+ r
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Weizmann研究所的科学家们用胚胎干细胞成功修复了小鼠受损的肺部组织,这一策略有望成为治疗人类患者的新途径。这一成果发表在七月的《Nature Medicine》杂志上。人体器官的干细胞并非分散在组织中,而是集中在特殊的“巢穴”里,干细胞巢含有干细胞所需的所有给养。肺部的正常干细胞与骨髓干细胞高度相似,骨髓移植主要依赖两点:干细胞有能力通过血液到达正确的干细胞巢,可以认为清理干细胞巢为移植细胞腾出空间。' G: x3 M2 V) H0 |8 Z. R
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这一策略同样适用于肺部修复,胚胎肺干细胞能够通过血液到达肺部,成功进入正确的干细胞巢。这些细胞在六周内分化成了正常的肺部组织,使小鼠的肺部损伤得到恢复,呼吸情况显著改善。

参考文献:Preconditioningallows engraftment of mouse and human embryonic lung cells, enabling lungrepair in mice. doi:10.1038/nm.3889  h2 Q/ I$ j  d) y" }: k' l( t' c3 Q
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区域选择性多能干细胞被发现- {( Q& W& l$ p+ Z9 l! D
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美国科学家发现一种新的细胞可帮助建立人类发育初期模型,并最终在猪、牛等动物身上培育出人类器官,用于研究或治疗,名为“区域选择性多能干细胞”(rsPSCs)。不仅更容易在试管中培育,发育速度也更快且更稳定。研究发现,和其他多能干细胞相比,在这种溶液中发育的细胞展现出不同模式的新陈代谢和基因表达,不过它们无法被很好地植入小鼠胚胎。但也有人担心,这一细胞可能导致人兽杂交怪物的出现。

参考文献:rsPSCs: A newtype of pluripotent stem cells. DOI: 10.1038/cr.2015.732 r  G- w  C: t, o  l6 y

干细胞关键结构可决定干细胞命运) C; c  G+ V# t& i! Q

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最近,来自美国西南医学中心的研究人员与密歇根大学的研究人员合作开展了一项研究,发现了一个全新机制能够帮助解释为何只有干细胞能够进行自我更新式的细胞分裂。近日,相关研究结果发表在国际学术期刊《Nature》。1 U, r& q& k9 Z; c
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成体干细胞能够在有机体的一生中为组织平衡稳定提供新细胞,一种叫作 "niches" 的特殊环境能够帮助干细胞维持未分化和自我更新状态,组成niches的细胞会产生信号和生长因子促进干细胞的维持。但保证只有干细胞能够接受信号而由其产生的定向分化的后代细胞无法接受信号的机制仍未可知。在这项研究中,研究人员发现干细胞能够形成由微管蛋白组成的毫微管结构(nanotube),而这些线状的毫微管结构会像吸管一样延伸到niche中,保证组成niche的细胞产生的信号和生长因子只作用于干细胞。

参考文献:Nanotubesmediate niche-stem-cell signalling in the Drosophila testis. doi:10.1038/nature14602

诱导多能干细胞为人类干细胞治疗研究提供希望
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发表于Cell Stem Cell上的一篇研究研究论文中,来自加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)的研究人员通过研究发现了一类重要的名为人类“诱导多能干细胞”(iPSCs)的干细胞,这类干细胞是由机体自身的细胞演化而来,其可以分化成为具有不同免疫排斥命运的功能性细胞。5 \  z5 `9 Y0 M3 o, d( u# {" k

如果iPSCs被转化成为视网膜色素上皮,其或许并不会被机体免疫系统所排斥,该项研究为开发基于人类干细胞的疗法来治疗老年黄斑变性提供了新的线索,老年黄斑变性是一种引发老年个体使命及视力障碍的主要原因,据估计全球大约有3000万至5000万个体饱受机体退行性疾病的影响。
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尽管iPSCs来源于机体自身的细胞,但异常的基因表达会引发机体免疫系统排斥由iPSCs分化而成的特定类型的细胞,这或许是安全使用iPSCs的一大主要障碍,而且iPSCs还被认为干细胞疗法的有效候选者,因为其可以分化成为多种类型的细胞,并不是由胚胎组织衍生而生,而且不受人类胚胎干细胞使用的多重限制。; |, A" |+ J* D% w5 y  o5 z( j (责任编辑:频道管理员)
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