機體損傷修復研究新進展

　　本文中，小編整理了近期科學家們在機體損傷修復研究領域的最新研究成果，與大家一起學習！

　　【1】SCRT：間充質干細胞可用于修復器官損傷

　　doi：10.1186/s13287-018-1103-y

　　在成人中，間充質干細胞（MSC）主要存在于骨髓中，它們在受損器官的修復中起重要作用。最近，由弗萊堡大學高分子化學研究所的Prasad Shastri教授和Melika Sarem博士領導的研究小組提出了自主控制MSCs軟骨形成的證據。這些發現發表在《Stem Cell Research & Therapy》雜志上。

　　他們發現減少參與冷凝過程的細胞數量會導致內在分化程序的激活。即使在沒有軟骨誘導生長因子的情況下，無論供體年齡和性別如何，這都促使MSCs分化成為軟骨細胞。 Sarem和Shastri進一步確定了兩種細胞膜蛋白Caveolin-1和N-Cadherin在縮合步驟中受到差異調節，并起到像軟骨分化的陰陽這樣的相互作用力的作用。 “我們需要較小的細胞來制造質量更好的組織這一事實非常令人興奮，因為它開辟了干細胞治療的新途徑”Sarem總結道。

　　【2】Cell Rep：靶向神經元連接能夠修復大腦功能

　　doi：10.1016/j.celrep.2018.12.069

　　塔夫茨大學醫學院的神經科學家與耶魯大學醫學院的同事們合作，發現了一種新的分子機制，這種機制對于大腦功能的成熟至關重要，可用于恢復老年大腦的可塑性。與先前使用影響整個大腦的方法廣泛操縱大腦可塑性的研究不同，本研究首次針對特定分子作用于單一類型的神經元連接以調節大腦功能，并且恢復了大腦重新連接自己的能力。相關結果于2019年1月8日發布在Cell Reports上。該研究可以促進對自閉癥譜系障礙和中風等人類疾病的理解和治療。

　　人類的大腦在童年時期非常具有塑性，所有年幼的哺乳動物都有一個“關鍵時期”，因為它們的大腦不同區域可以根據外部刺激重塑神經連接。破壞這種精確的發育順序會導致嚴重的損害，并且引發自閉癥等疾病的發生。

　　【3】PNAS：“關閉”特定基因有助于修復損傷神經元

　　doi：10.1073/pnas.1812518115

　　大腦和脊髓中的神經元在受傷后不會再生，這是與身體其他部位顯著不同的地方。當你的手指被割破時，你可能會在幾天或幾周內恢復；然而，當你的脊髓被刺穿時，你可能永遠不會再走路了。

　　現在，在圣路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員發現了手臂和腿部周圍神經再生的關鍵步驟。該研究結果發表于12月10日的《PNAS》雜志上。這一發現可能導致脊髓損傷癱瘓患者的康復得到改善。

　　【4】Nature：重大突破！重編程機體的能量途徑來促進腎臟損傷的自我修復！

　　doi：10.1038/s41586-018-0749-z

　　近日，一項刊登在國際雜志Nature上的研究報告中，來自凱斯西儲大學醫學院等機構的科學家們通過研究發現了一種新型通路或能增強損傷腎臟的修復功能；相關研究結果或能幫助研究人員開發新型藥物來阻斷或逆轉人類嚴重腎臟疾病的進展，同時也有望應用于開發治療諸如心臟、肝臟等器官的病變。

　　腎臟能夠過濾機體血液中的廢棄物和多余的液體，并且通過尿液排出不安全的分子，當腎臟發生損傷或失去功能時，廢棄物就會堆積并潛在誘發患者出現多種疾病癥狀。研究人員所發現的新型通路包括重編程機體自身的代謝路徑來恢復損傷腎臟的功能，正常情況下，一種名為糖酵解的過程能將食物中的葡萄糖轉化稱為能量，從而維持機體正常工作，但本文研究中研究者發現，當組織受損后，機體就會將這一過程轉變成為修復損傷細胞的過程。

　　【5】Science：修復面部缺陷有戲！發現神經嵴細胞從頭部后面遷移到前面

　　doi：10.1126/science.aau3301 doi：10.1126/science.aav3376

　　諸如腭裂和面部麻痹之類的面部缺陷占全球所有出生缺陷（每年320萬例）的三分之一，并且是嬰兒死亡的主要原因。在一項新的研究中，來自英國和西班牙的研究人員發現形成面部特征的胚胎干細胞，稱為神經嵴細胞（neural crest cell），使用一種意想不到的機制，從頭部后面移動到前面，從而定植在面部中。這一發現可能有助于了解面部缺陷是如何形成的，從而讓人們更接近一步修復胚胎中的顱面畸形（craniofacial malformation）。這種新的機制可能在其他的涉及細胞運動的過程（比如轉移過程中的癌癥浸潤或傷口愈合）中起著重要的作用，這可能為開發出新的療法鋪平了道路。相關研究結果發表在2018年10月19日的Science期刊上。

　　研究者Mayor說，“我們的發現解決了科學界中的一個長期存在的關于細胞如何移動的問題。傳統的解釋將這個過程比作為火車移動：火車前部有一個發動機產生動力，拉動其余部分前進。我們吃驚地發現移動細胞的發動機位于后面而不是前面。” 這具有重要的意義，這是因為任何基于改變細胞運動來修復面部畸形、改善傷口愈合或抑制癌癥轉移的新型療法應當靶向位于后面的細胞而不是傳統上靶向的位于前面的細胞。

　　【6】Nature：重磅！血液中的一種神秘的干細胞有助于修復受損血管

　　doi：10.1038/s41586-018-0552-x

　　在此之前，科學家們認為胚胎中的新血管僅在內皮細胞---位于血管內壁的重要細胞---發生分裂時才會產生。血管的生長和修復是治療心臟病和循環系統疾病（比如冠心病和外周動脈疾病）的主要目標，在這些疾病中，血管會受損。

　　干細胞是能夠分化為成熟細胞類型的細胞。鑒于它們在再生醫學上的潛力，幾十年來，科學家們一直在尋找血液中的能夠產生內皮細胞的干細胞。到目前為止，針對這樣的“內皮祖細胞（endothelial progenitor cell）”是什么和它們是否真地存在于血液中，科學家們存在著不同的意見。

　　【7】重磅！Nature和Cell兩篇論文揭示一種新的腸道損傷修復方式

　　doi：10.1038/s41586-018-0257-1 doi：10.1016/j.cell.2018.05.014

　　在小鼠腸道中使用寄生蠕蟲的實驗令人吃驚地揭示出一種新的傷口修復形式，這一發現可能有助于科學家們開發出增強身體的傷口自然愈合能力的方法。

　　長期以來，人們一直認為，成體干細胞導致腸道和皮膚等組織中的傷口愈合，但是在一項新的研究中，來自美國加州大學舊金山分校的研究人員發現當寄生蠕蟲侵入小鼠腸壁時，腸道作出的反應是重新激活之前在胎兒組織中觀察到的一種細胞類型生長。相關研究結果發表在2018年7月5日的Nature期刊上。

　　研究者Ophir Klein博士說，“我對其他組織中不存在類似的機制感到吃驚。就我們理解哺乳動物身體如何能夠修復損傷而言，這一發現可能是顛覆性的。這給我們提供了一個新的目標。”腸道中的成體干細胞對維持消化道現狀是至關重要的。腸壁由上皮細胞組成，這些上皮細胞吸收營養物并產生保護性粘液。這些細胞每隔幾天被位于腸道隱窩底部的干細胞替換掉。人們預計這些相同的干細胞也可能有助于修復腸道中的損傷。

　　【8】PNAS：中國科學家成功開發出修復獼猴急性脊髓損傷的新型療法 有望應用于人體！

　　doi：10.1073/pnas.1804735115

　　機體脊髓損傷是最嚴重的且難以治療的人類疾病之一，通常會誘發永久性的機體殘疾，包括肌肉功能喪失、感覺和自主功能喪失等，目前醫學界通過誘導脊髓神經的修復來治療嚴重的脊髓損傷患者，而且近年來科學家們在嚙齒類動物和靈長類動物中進行的相關研究也取得了顯著的成績。

　　近日，一項刊登在國際雜志PNAS上的研究報告中，來自中國北京航空航天大學等機構的科學家們通過裝載神經營養因子-3（NT3）的殼聚糖開發出了一種成功的療法，能夠有效治療誘導性急性脊髓損傷的獼猴，并能促進其隨后機體的功能恢復。此前研究人員在嚙齒類動物進行的相同療法得到了非常有希望的結果，但本文研究中，研究人員首次在靈長類動物得到了類似的結果，這對于開發適用于人類治療的療法或許具有非常重要的意義。

　　【9】Cell Stem Cell：科學家鑒別出新型的肺部干細胞 或能有效修復損傷后的氣管組織

　　doi：10.1016/j.stem.2018.03.017

　　近日，一項刊登在國際雜志Cell Stem Cell上的研究報告中，來自愛荷華大學的研究人員通過研究鑒別除了一類新型的肺部干細胞，這類干細胞能夠幫助有效修復嚴重損傷后的氣管組織，人類的氣管是一個具有分支管的系統，其能講鼻腔、口腔與肺部連接，幫助我們呼吸空氣，提取其中的氧氣，并且呼出二氧化碳；上皮細胞層能夠保護氣管免受呼入空氣中的有害物質的損傷，然而，組成機體第一道防御屏障的細胞常常對于損傷比較敏感，而且其會依賴局部的干細胞來進行修復，并且在損傷后進行屏障組織的自我更新。

　　這項研究中，研究人員對小鼠進行研究鑒別除了一類新型的干細胞，其能夠幫助修復嚴重損傷后的氣管組織，并且對其進行有效更新；研究者發現，這類名為腺肌上皮細胞（glandular myoepithelial cells，MECs)的特殊細胞具有極大的靈活性，其能在粘膜下腺中發育成為新型的補充細胞，更讓研究人員不可思議的是，MECs還能夠及時儲備氣管表層的干細胞，當氣管組織經歷嚴重損傷時立刻激活進行修復，同時發育成為新型的補充細胞。

　　【10】Science突破！新發現的腦干細胞可更有效進行大腦修復

　　doi：10.1126/science.aan8795

　　來自英國劍橋大學威康信托基金會/癌癥研究中心的科學家們已經發現了大腦中一種新的干細胞可以在腦損傷或者疾病之后幫助大腦進行修復。

　　再生醫學的主要目標之一就是在大腦發生如中風、阿爾茲海默癥等疾病或者衰老導致的損傷之后有效修復大腦。大腦本身自我修復的能力很差，但是通過靶向病人大腦中的干細胞也許可以不通過手術對病人大腦進行修復。干細胞具有產生大腦所有細胞的能力，但是在正常情況下保持靜息狀態。靜息狀態的細胞不會增殖產生新細胞。因此，任何靶向干細胞的再生醫學療法必須首先將這些干細胞喚醒。