诱导多能干细胞与心脏再生

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)研究的快速发展为心血管转化医学研究领域提供了新的策略. 诱导多能干细胞不仅具有与胚胎干细胞类似的多能性, 且巧妙地回避了胚胎干细胞面临的伦理学问题和免疫排斥反应. 心肌细胞等成体心血管细胞在发生心血管疾病后增殖能力有限, 而iPSCs 来源的心血管细胞在心脏再生治疗中颇具应用前景,是理想的细胞来源, 因此在基础医学和转化医学研究领域受到广泛关注. 就iPSCs 的发展过程及其在心脏再生中的应用作一综述, 并探讨目前iPSCs 在心脏再生临床转化中亟待解决的问题.     

涡虫头部再生的细胞和分子机制研究

涡虫因其拥有非凡的再生能力,成为实验室再生研究的一种常见模式动物.涡虫身体被切割后残存的任意部分都能再生出缺失组织,即使是小到虫体1/279的片段也能够在很短时间内再生出一个完整的个体,其中头部再生的研究更是备受关注.涡虫头部再生不仅是普通的组织再生,还包括一个功能完整的中枢神经系统再生.本文主要综述了涡虫头部再生的最新研究进展,阐明了涡虫在身体中线区域通过构建新的组织中心-前极,引导干细胞迁移,完成头部再生的细胞和分子机制.同时详细介绍了涡虫体内全能干细胞和功能干细胞的区别及它们分别在再生过程中的作用.     

涡虫成体干细胞研究进展

干细胞研究是当代生命科学研究的重点和热点之一,涡虫因具有结构简单、再生速度快、基因与脊椎动物同源性高等特点而成为研究再生的良好动物模型.涡虫的这种再生能力与其体内具有被称为neoblasts的多能干细胞群有关.文中结合近几年的研究成果从neoblasts与涡虫的再生关系、neoblasts的分子标记及研究方法3个方面进行综述,以促进neoblasts的研究.     

骨髓干细胞与急性心肌梗死的血管新生

骨髓干细胞可分化为心肌细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞等，能再生心肌和血管，可用于心肌梗死的治疗。本文就骨髓干细胞在血管新生方面的生物学特性及其对心梗后的血管新生作用作一综述。     

不同运动强度对急性心肌梗死大鼠心功能的影响及循环miRNAs差异表达

研究不同运动强度对急性心肌梗死大鼠心功能的影响, 分析循环微小RNA(microRNAs, miRNAs)的差异表达与靶基因及基因功能. 制作急性心肌梗死大鼠模型40只,分为4组, 每组10只, 分别为假手术组、单纯心肌梗死组、中等强度持续运动(continuous moderate training, CMT)组和间歇高强度运动(high intensity interval training, HIT)组, CMT组和HIT组大鼠接受运动治疗8周, 用超声心动图评估心功能, 用基因芯片技术测定4组大鼠模型循环miRNAs差异表达, 用生物信息学技术分析不同运动强度下循环miRNAs相关靶基因及基因功能. CMT组和HIT组的治疗显著改善了心肌梗死大鼠心功能和运动耐量, HIT组显著优于CMT组. 单纯心肌梗死组与假手术组相比, 明显上调的循环miRNAs有14个, 明显下调的循环miRNAs有4个. 与单纯心肌梗死组相比, CMT组明显上调的循环miRNAs有11个, 明显下调的循环miRNAs有2个; HIT组明显上调的循环miRNAs有53个, 明显下调的关键miRNAs有41个. 与假手术组相比, 单纯心肌梗死组心肌相关循环miRNAs的差异表达有miR-26a-5p, miR-92a-3p和miR-378a-3p; 与单纯心肌梗死组相比, CMT组有miR-92a-3p, HIT组有miR-34c-3p, miR-23a-3p, miR-98-3p, miR-208a-5p和miR-92-3p. 高强度间歇运动对心肌梗死大鼠心功能和运动耐量的改善作用优于中等强度持续运动, 其循环miRNAs及心肌相关循环miRNAs的差异表达数量明显高于中等强度持续运动, 循环miRNAs差异表达有望作为运动强度和运动效果判断的分子生物学标志物.     

非编码RNA与心肌重构

非编码RNA(non-coding RNAs, ncRNAs) 是一类不编码蛋白质的RNA 分子. 相关研究表明, ncRNAs 不仅参与细胞的增殖、凋亡、分化、代谢等生理过程, 还参与疾病的病理过程. 心肌重构(myocardial remodeling)是多种心血管疾病最主要的病理基础. 已有多项研究表明, 心肌重构的发生发展与ncRNAs 的调控息息相关, 近年来针对ncRNAs 在心脏疾病方面的研究也得到了迅猛发展. 对ncRNAs 包括微小RNA(microRNAs, miRNAs)、长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs)和环形RNA(circular RNAs, circRNAs) 与心肌重构的最新研究进展以及作用机制进行介绍, 旨在寻找新的心脏疾病治疗靶点.     

Slit-Robo信号通路在心血管发育中的作用

近期研究表明, Slit-Robo信号通路对心血管系统的发育和再生发挥了重要功能. Slit3作为促血管新生因子, 能够与其受体Robo4结合, 通过RhoGTPase信号通路调控多个生理和病理过程中的血管新生. Slit3-Robo4信号通路的激活能够促进工程组织中血管网络的形成. 硫酸乙酰肝素通过Slit3-Robo4通路能够调节膈肌发育及其血管新生. Slit-Robo信号通路还参与调控心脏系统静脉回流和心包膜的发育. Slit3的缺失会导致小鼠发育过程中的肾脏缺失和输尿管发育不全. 因此, 进一步研究Slit3-Robo4信号通路对于阐释心血管系统发育和疾病的病因具有重要理论意义, 有望为心血管疾病的预防和治疗提供有力的药物作用靶点, 促进有效药物的开发.     

非编码RNA调控心脏重构与再生

近年来, 越来越多的证据表明, 大量的非编码RNA(non-coding RNAs, ncRNAs)在基因的表达调控、细胞和机体的生理功能维持与病理环境调节方面都有重要作用, 其中主要包括微小RNA(microRNAs, miRNAs) 和长链非编码RNA(long non-coding RNAs, lncRNAs).心脏重构与再生是心血管疾病领域的关键问题, 其调控过程非常复杂, 包括表观遗传、转录、转录后及翻译水平的调控. 大量研究发现在转录后水平, miRNAs 通过负性调节靶标的表达调控心脏发育、疾病及再生进程. 近期研究揭示, lncRNAs 在心脏发育和疾病中具有潜在的作用, 可通过表观遗传、转录及转录后水平发挥作用. lncRNAs 已成为继miRNAs 之后的又一重要的调节性非编码RNA. 就非编码RNA 在心脏重构及再生进程中的调控作用进行综述.     

神经干细胞移植的研究近况

神经干细胞能够再生和自我更新,并可以分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,因而神经干细胞移植可用于神经变性、脊髓损伤和神经脱髓鞘等疾病的治疗.本文主要总结了神经干细胞移植在帕金森氏病、脱髓鞘症、脊髓损伤、阿耳茨海默氏病和脑中风治疗中的应用.     

小鼠胚胎干细胞对病毒性心肌炎的影响

目的使用小鼠验证这样一个假设:外界病毒浸入诱发心肌炎时,机体的干细胞将进入心脏提高心肌的抗病毒能力。方法雄性BALB/c小鼠分为三组:小鼠胚胎干细胞对照组(ES),心肌炎病毒组(EM CV)及EM-CV加ES治疗组。通过尾静脉注射,令小鼠立即感染病毒。小鼠死亡率,炎性细胞浸润及心肌坏死等为观察指征。干细胞的游走及分化等通过免疫荧光法来验证。结果给予干细胞后的小鼠的存活率明显高于生理盐水对照组,炎性细胞侵润及心肌坏死亦明显低于生理盐水对照组。免疫荧光法表明,干细胞进入心肌并分化成新的心肌细胞。结论干细胞能明显提高心肌炎小鼠的存活率,减少心肌组织的坏死。同时,亦证明当心脏遭受病毒的侵入后,干细胞通过某种机理修复或再生心肌细胞,从而提高组织的抗病毒能力。     

Nuclear reprogramming by nuclear transplantation and defined transcription factors

In the past ten years, great breakthroughs have been achieved in the nuclear reprogramming area. It has been demonstrated that highly differentiated somatic cell genome could be reprogrammed to a pluripotent state, which indicates that differentiated cell fate is not irreversible. Nuclear transplantation and induced pluripotent stem (iPS) cell generation are the two major approaches to inducing reprogramming of differentiated somatic cell genome. In the present review, we will summarize the recent progress of nuclear reprogramming and further discuss the potential to generate patient specific pluripotent stem cells from differentiated somatic cells for therapeutic purpose. Supported by the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2005AA210930)     

In vitro differentiation of human adipose-derived mesenchymal stem cells into endothelial-like cells

The neovascularization of ischemic tissue is a crucial initial step for the functional rehabilitation and wound healing. However, there is lack of a potential source of cells for the foundation of a vascular network. The re- cent studies indicate that hum…     

Haematopoietic stem cells do not transdifferentiate into cardiac myocytes in myocardial infarcts

The mammalian heart has a very limited regenerative capacity and, hence, heals by scar formation. Recent reports suggest that haematopoietic stem cells can transdifferentiate into unexpected phenotypes such as skeletal muscle, hepatocytes, epithelial cells, neurons, endothelial cells and cardiomyocytes, in response to tissue injury or placement in a new environment. Furthermore, transplanted human hearts contain myocytes derived from extra-cardiac progenitor cells, which may have originated from bone marrow. Although most studies suggest that transdifferentiation is extremely rare under physiological conditions, extensive regeneration of myocardial infarcts was reported recently after direct stem cell injection, prompting several clinical trials. Here, we used both cardiomyocyte-restricted and ubiquitously expressed reporter transgenes to track the fate of haematopoietic stem cells after 145 transplants into normal and injured adult mouse hearts. No transdifferentiation into cardiomyocytes was detectable when using these genetic techniques to follow cell fate, and stem-cell-engrafted hearts showed no overt increase in cardiomyocytes compared to sham-engrafted hearts. These results indicate that haematopoietic stem cells do not readily acquire a cardiac phenotype, and raise a cautionary note for clinical studies of infarct repair.     

干细胞与再生医学发展前瞻

 干细胞与再生医学是当今生命科学领域研究的前沿与热点。近年来,涌现出一系列突破性的研究成果,将干细胞研究推向新的历史阶段,为再生医学的发展带来深刻变革。本文分析体内外不同来源的干细胞在再生医学的治疗应用、小分子化合物在细胞命运转变机理研究和功能性细胞获取方面的研究现状与前景,讨论了干细胞与再生医学在临床治疗应用的安全性与规范性。     

用于“治疗性克隆”人胚胎干细胞研究面临的问题与可能的解决办法

利用培育的干细胞(SC)来实现组织再生和器官修复对于许多重大疾病如糖尿病、心脏疾病、老年性痴呆(AD)、帕金森病(PD)、神经损伤等的治疗具有重要意义,同时也是新药研发的重要工具.使用体细胞核转移技术(SCNT)克隆人类早期胚胎和提取干细胞,即所谓的"治疗性克隆"(Therapeutic cloning)技术,是目前进行干细胞个性化治疗的重要手段,具有广泛的临床应用前景.通过这种方法获得人胚胎干细胞的研究尚处于基础阶段,仍面临着许多有待解决的科学问题和技术挑战.在此主要就用于"治疗性克隆"人胚胎干细胞的研究进展做了简要综述,着重探讨了在该研究领域面临的主要困难,特别是在获得人成熟卵细胞方面,并提出了可能的解决办法.     

利用内源性干细胞原位再生晶状体治疗婴幼儿白内障

 利用内源性干细胞进行组织器官的修复和再生是再生医学研究的最终目标。婴幼儿白内障是幼儿致盲性眼病的首要病因,目前尚无有效治疗手段。本研究组从哺乳动物内成功分离并获得了晶状体上皮干细胞,证明Pax6和Bmi1是维持其分化和自我更新的关键因子,并以保留内源性干细胞为目标,设计了全新的白内障术式。相较于传统术式,新术式最大程度地保留了内源性干细胞、基底膜和微环境,在新西兰兔、食蟹猴和先天性白内障患儿内实现了功能性晶状体的再生。研究结果为白内障提供了全新的治疗策略并为组织再生及内源性干细胞的应用提供了全新的范例。     

Neural stem cell transplantation in the repair of spinal cord injury

Neural stem cells are a pronising candidate for neural transplantation aimed at neural cell replacement and repair of the damaged host central nervous system (CNS). Recent studies using neural stem cells have shown that implanted neural stem cells can effectively incorporate into the damaged CNS and differentiate into neurons, astrocytes, and oligodendrocytes. The recent explosion in the field of neural stem cell research has provided insight into the inductive factors influencing neural stem cell differentiation and may yield potential therapies for several neurological disorders, including spinal cord injury. In this review, we summarize recent studies involving neural stem cell biology in both rodents and humans. We also discuss unique advantages and possible mechanisms of using neural stem cell trans plantation in the repair of spinal cord injury.     

毛囊干细胞及Noggin 对其调控作用的研究进展

摘要: 毛囊干细胞( HFSC) 通常能够分化为角质细胞、皮脂腺细胞和短暂扩充祖细胞,因其快速增殖的能力,HFSC为细胞的治疗提供了构建干细胞来源的基础。本综述将系统描述HFSC 的定位、培养以及分子标志物,为鉴定、分离细胞提供有力的参考。同时针对HFSC 增殖和分化调控的关键基因Noggin,从基因发现、分子功能等进行全面阐述,并结合BMP 信号通路叙述Noggin 调控HFSC 研究的最新进展。