作者：解螺旋.子非魚
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現(xiàn)在幾乎所有物品都有替代品，以備不時(shí)之需。然而生命卻只有一次，真正能備份的就只有干細(xì)胞了，它就是人類隨身攜帶的百寶箱，可為機(jī)體提供新的生命源，吸引著無數(shù)研究者的目光。如今年尾將至，干細(xì)胞領(lǐng)域里自然是百花齊放，碩果累累的，那么干細(xì)胞到底都做了啥，讓我們一睹為快。
干細(xì)胞vs衰老，勝負(fù)難料！
一直以來，干細(xì)胞憑借著自我復(fù)制的能力，為機(jī)體提供新生的功能性細(xì)胞，可化衰老為年輕，進(jìn)而成為對(duì)抗衰老的神兵利器。
研究者發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的衰老常伴隨著蛋白損傷和錯(cuò)誤折疊，并引發(fā)細(xì)胞死亡或功能失調(diào)。而人多能干細(xì)胞之所以能保持一種“年輕”狀態(tài)，是因?yàn)闄C(jī)體通過調(diào)節(jié)CCT8亞基來增加組織內(nèi)分子伴侶系統(tǒng)TRiC／CCT復(fù)合體的組裝和活性，確保了細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的完整性，可延長壽命并推遲衰老。
同樣，為了逆轉(zhuǎn)衰老對(duì)成體干細(xì)胞的影響，研究者將Nanog基因?qū)胨ダ系母杉?xì)胞中后，可開啟ROCK和TGF-beta信號(hào)通路及處于休眠狀態(tài)的肌動(dòng)蛋白（actin），使得因衰老而失去再分化能力的成體干細(xì)胞重新獲得干細(xì)胞特性。
然而，老化過程在很大程度上對(duì)極具治療潛力的干細(xì)胞并不友好。研究人員在調(diào)查老化對(duì)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）的影響中，發(fā)現(xiàn)隨著干細(xì)胞供體年齡增加，干細(xì)胞中遺傳突變的水平也會(huì)增加，并強(qiáng)調(diào)在利用iPSCs進(jìn)行治療前，應(yīng)當(dāng)對(duì)iPSCs攜帶的有害DNA突變進(jìn)行及時(shí)嚴(yán)格地篩選。
參考文獻(xiàn)：
1. Somatic increase of CCT8 mimics proteostasis of human pluripotent stem cells and extends C. elegans lifespan
2. NANOG Reverses the Myogenic Differentiation Potential of Senescent Stem Cells by Restoring ACTIN Filamentous Organization and SRF-Dependent Gene Expression
3.Influence of donor age on induced pluripotent stem cells
兩面派的干細(xì)胞：助紂為虐or救命法寶？
1）助紂為虐的腫瘤干細(xì)胞
近年來，人們逐漸意識(shí)到一些腫瘤的發(fā)展和耐藥性與腫瘤干細(xì)胞有關(guān)，腫瘤干細(xì)胞就像殺不死的僵尸一樣，擁有著恐怖的再生能力，不斷生成新的癌癥干細(xì)胞和腫瘤。
麻省總醫(yī)院MGH研究所的研究人員在單細(xì)胞水平上對(duì)腦瘤進(jìn)行基因組分析，首次在人類腦瘤樣本中鑒定到了癌癥干細(xì)胞及其分化后代。而乳腺癌患者之所以會(huì)產(chǎn)生疾病復(fù)發(fā)也是因?yàn)闄C(jī)體的腫瘤細(xì)胞會(huì)“吞食”間充質(zhì)干細(xì)胞后進(jìn)入休眠狀態(tài)，同時(shí)并對(duì)化療產(chǎn)生較高的耐受性，以致后續(xù)腫瘤再次復(fù)發(fā)。
2）救人性命的干細(xì)胞
研究者在觀察到裸鼴鼠的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞是非致瘤性后，便對(duì)其獨(dú)特的抗癌機(jī)制進(jìn)行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)裸鼴鼠的iPSCs中腫瘤抑制基因ARF處于激活狀態(tài)而致瘤基因ERA卻因突變而失活。通過了解動(dòng)物的抗癌機(jī)制，也許在將來有助于推進(jìn)人類療法的發(fā)展。
此外，研究者還利用猴子的皮膚細(xì)胞產(chǎn)生的干細(xì)胞讓5只患病獼猴受損心臟再生，有望通過一種無爭議的巨大再生細(xì)胞移植到心臟病患者體內(nèi)以實(shí)現(xiàn)治療。同樣，干細(xì)胞在眼睛治療上也取得了可喜的結(jié)果，研究者已經(jīng)通過誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（iPS）來制成角膜或晶狀體組織的盤狀結(jié)構(gòu)，用以恢復(fù)視力。
參考文獻(xiàn)：
1. Single-cell RNA-seq supports a developmental hierarchy in human oligodendroglioma
2.Cancer cells enter dormancy after cannibalizing mesenchymal stem/stromal cells (MSCs)
3.Tumour resistance in induced pluripotent stem cells derived from naked mole-rats
4.Allogeneic transplantation of iPS cell-derived cardiomyocytes regenerates primate hearts
5. Co-ordinated ocular development from human iPS cells and recovery of corneal function
干細(xì)胞增殖分化的新突破
為了讓干細(xì)胞更好的造福于人類，很多實(shí)驗(yàn)室都致力于尋找干細(xì)胞增殖分化的關(guān)鍵線索，進(jìn)而促進(jìn)干細(xì)胞分化特定類型的細(xì)胞。
而Nagy團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了可調(diào)控干細(xì)胞特異性分化的關(guān)鍵因子：OCT4轉(zhuǎn)錄因子，揭示了相同分化信號(hào)誘導(dǎo)干細(xì)胞分化為不同類型細(xì)胞的秘密。美研究人員卻發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán)（TCA）中的代謝產(chǎn)物α-酮戊二酸（αKG）增加會(huì)促進(jìn)原始多能干細(xì)胞的分化。
另外，研究者開發(fā)了驗(yàn)證胚胎干細(xì)胞的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：1、檢測(cè)原始態(tài)干細(xì)胞對(duì)人鼠嵌合體的貢獻(xiàn)，如果嵌合體中包含任何人類的DNA，就標(biāo)記著干細(xì)胞的移植成功。2、檢測(cè)450萬個(gè)“轉(zhuǎn)座子”的RNA生物標(biāo)記物的表達(dá)譜。3、細(xì)胞的DNA甲基化狀態(tài)，相比于始發(fā)態(tài)(primed)胚胎干細(xì)胞，原始態(tài)胚胎干細(xì)胞中DNA甲基化較低。4、女性原始態(tài)細(xì)胞中X染色體的表觀遺傳狀態(tài)，其與人類植入前胚胎相似。
參考文獻(xiàn)：
1.OCT4 Acts as an Integrator of Pluripotency and Signal-Induced Differentiation
2. α-Ketoglutarate Accelerates the Initial Differentiation of Primed Human Pluripotent Stem Cells
3. Molecular Criteria for Defining the Naive Human Pluripotent State
干細(xì)胞的發(fā)展前景
由此可見，干細(xì)胞對(duì)于人類健康、疾病治療有著巨大的潛能，涉及了許多不同的研究方向和產(chǎn)業(yè)鏈。GEN網(wǎng)站則從統(tǒng)計(jì)干細(xì)胞研究文章入手，對(duì)干細(xì)胞整個(gè)行業(yè)及各分支進(jìn)行了定量分析，以此來評(píng)估干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。
其中，他們以時(shí)間為橫軸，以每年發(fā)表文章數(shù)量為縱軸作圖，發(fā)現(xiàn)2012至2016年圍繞干細(xì)胞的研究文章增長率（CAGR）達(dá)到5.39%。
隨后，研究人員又對(duì)檢索到的學(xué)術(shù)文章再依據(jù)干細(xì)胞種類進(jìn)行了細(xì)分（19個(gè)分支），統(tǒng)計(jì)了從2011年開始每年各分支下發(fā)表的文章數(shù)量，并比較了相對(duì)增長率。
為了形象化表示，研究人員以三維圖表的形式呈現(xiàn)出各細(xì)分領(lǐng)域下研究文章的相對(duì)值?？梢钥闯觯杉?xì)胞研究最熱門的當(dāng)屬造血干細(xì)胞，已經(jīng)有超40年的研究歷史。此外，多能性干細(xì)胞和間充質(zhì)干細(xì)胞也占據(jù)了很大比例。
參考文獻(xiàn)：A 10,000-Foot View of the Stem Cell Market Landscape
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