重磅！我国科学家获得“超级”人类干细胞！

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再生医学领域存在两个亟待解决的重要科学问题： 第一 ，干细胞治疗的有效性，即如何获得更多高质量的可供移植治疗的人类干细胞，如何赋予这些细胞移植物更强的自我更新、存活、定向分化以及对移植环境（如衰老与应激）的耐受能力，以便令其在体内发挥更为持久的治疗效果； 第二 ，干细胞治疗的安全性，即如何有效降低细胞移植物在体内形成肿瘤的风险。 最新发表的这项研究工作聚焦于上述两个重要问题，期望通过基因编辑手段对细胞内的关键基因和信号通路进行精确调控，从而同时实现干细胞活力的提高及致瘤性的减弱，最终获得优质安全的人类干细胞移植物。

研究人员通过筛选可以延缓干细胞衰老的小分子化合物，发现抗氧化转录因子NRF2的激动剂能延缓人类早衰症患者间充质干细胞的加速衰老。在既往的低等模式生物研究中，NRF2的缺失会导致生物体寿命缩短，反之其过表达则有助于寿命的延长。而生物物理所研究团队2016年发表在Cell上的文章和此项研究则进一步揭示人类间充质干细胞的衰老伴随着NRF2蛋白水平的显著下调；反过来，NRF2的功能增强又能够改善衰老间充质干细胞的活力。因此，研究人员推测在编码基因水平增强NRF2的活性或许能够延缓人类干细胞的衰老。

为了证明这一点，研究人员利用第三代腺病毒载体HDAdV介导的基因编辑技术在人类胚胎干细胞中置换了NRF2基因第2号外显子中的单一核苷酸（A245G）。这一单碱基置换使得细胞中的NRF2蛋白脱离了其抑制蛋白KEAP1的束缚，进而通过转位至细胞核，激活一系列抗氧化和细胞保护基因的表达。

随后，研究人员将基因编辑的人类胚胎干细胞定向分化成为具有治疗潜力的间充质干细胞，并发现这些间充质干细胞的自我更新以及抵抗应激和细胞衰老等能力均获得了显著增强。此外，由该种胚胎干细胞定向诱导分化而来的血管内皮细胞也表现出强大的抵御氧化损伤的能力。这些结果均说明该遗传增强策略能够赋予人类干细胞及其分化衍生物更强的活性和自我保护能力。

与此同时，研究人员还考察了GES细胞在经过体内移植之后是否也会具有更强的存活、整合和组织修复能力。研究结果表明，将上述GES细胞移植入小鼠体内后能够表现出更强的存活和整合能力，并能够显著促进缺血损伤模型小鼠后肢血流的恢复，证明GES细胞在移植后能够表现出优于普通干细胞的再生修复能力。

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