造血干细胞细胞小_ 造血干细胞最新研究进展

造血干细胞是存在于造血组织中的一组原始造血细胞。它不是组织固定细胞,但可以存在于造血组织和血液中。造血干细胞可以在人胚胎第2周出现在卵黄囊中。怀孕5个月后,骨髓开始造血。骨髓成为出生后干细胞的主要来源。在造血组织中,这一比例非常小在现代医学中,造血干细胞在骨髓移植和疾病治疗中发挥着重要作用。

|法国格洛克曼教授在1998年率先成功采用脐带血造血干细胞移植,挽救了一名贫血儿童,标志着脐带血造血干细胞移植时代的开始。全世界每年进行约60,000次骨髓移植,其中近35,000和25,000名患者分别使用自体和异基因造血干细胞完成骨髓移植。

造血干细胞来源主要包括骨髓、外周血和脐带血如今,“骨髓移植”已经逐渐被“外周血造血干细胞移植”所取代换句话说,捐献的骨髓不再是从骨髓中提取的,而是“捐献的血液”脐带血是胎儿从脐带中分娩后残留在脐带和胎盘中的血液。它富含造血干细胞,可用于治疗各种主要疾病,如急慢性白血病和一些恶性肿瘤。

1.elife:魔法!一种抗关节炎药物可以防止结核分枝杆菌在造血干细胞中增殖。在一项新的研究中,比利时鲁汶天主教大学和巴西圣卡塔林纳联邦大学的研究人员发现,一种用于抗关节炎的药物也可以防止结核分枝杆菌感染和劫持造血干细胞的过程。相关研究结果发表在2019年10月22日的《生命杂志》(eLife journal)上,论文标题为“人类单核细胞扩张和结核病严重程度与最近进化的IFN-il

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cebp轴相关”这篇论文的记者是鲁汶天主教大学的免疫学家约翰·范·韦延贝格和圣卡塔林纳联邦大学的免疫学家安德烈·巴菲卡。这些研究人员使用来自健康捐赠者骨髓和脐带血的造血干细胞范·韦延贝格说,“我们把这些造血干细胞放入试管中,让它们接触结核分枝杆菌。”结果,出现了两个过程:细菌感染了这些造血干细胞并开始在其中增殖。同时,这些造血干细胞将自己转化为一种非常特殊的白细胞正常情况下,白细胞保护我们的身体免受感染,但在这种情况下,它们被这种细菌劫持,成为它理想的宿主细胞。对

来说,好消息是有办法阻止这个过程范·韦延贝格说:“我们对数据库进行了大规模的计算机分析,这些数据库含有对结核分枝杆菌和造血干细胞都很重要的基因。”令我们惊讶的是,这项分析让我们找到了一种抗关节炎药物:托西祖马将这种药物添加到试管中可以一举两得:造血干细胞向宿主细胞的转化已经停止,结核分枝杆菌的增殖速度已经减慢“

2。美国医学会:临床试验表明,非清髓自体造血干细胞移植有望治疗复发和缓解多发性硬化

doi:10.1001/美国医学会2018.18743

非清髓自体造血干细胞移植,非清髓自体HSCT)代表了减缓或预防复发和缓解多发性硬化的潜在有效方法,但尚不清楚其是否优于疾病改善疗法,DMT)

在一项新的临床研究中,为了比较非清髓自体HSCT和DMT对疾病进展的影响,来自美国、瑞典、英国和巴西的研究人员进行了一项随机临床试验(临床试验登记号:NCT00273364)结果表明,与DMT疗法相比,非清髓自体HSCT疗法显著延长了疾病的进展时间相关的研究结果最近发表在《美国医学会杂志》上。论文题目是“非清髓现代化的影响”

在2005年9月20日至2016年7月7日期间,这些作者在美国、欧洲和南美洲的4个中心招募了110名复发和缓解多发性硬化患者:在前一年DMT治疗后至少发生了2次复发;扩大的残疾状况量表(eds,得分范围为0至10,10为最严重的神经残疾)的得分为2.0至6.0。这些作者随机分配了这些病人。最后一次跟进发生在2018年1月,数据库锁定发生在2018年2月。

在随机分配的110例患者中(73例,

例),12例视神经脊髓炎患者接受造血干细胞移植移植五年后,12名患者中只有2名复发,不得不再次接受药物治疗。这似乎是造血干细胞移植可以逆转的第四种慢性病。

论文的第一作者理查德·伯特博士是西北大学范伯格医学院的医学教授,也是免疫疗法和自身免疫疾病的负责人,他说,“造血干细胞移植和药物治疗之间有明显的区别。”造血干细胞移植改善了患者的神经功能障碍和生活质量。他们的病情得到改善,疾病标记物水通道蛋白4在移植后五年内消失。“

4。血液:植物成分可以提高基因治疗的速度和效果

doi:10.1182/blood . 201900040

目前,在基因治疗过程中需要从患者血液中分离出非常少量的造血干细胞这些细胞可以自我更新并产生所有其他类型的血细胞然后,通过特殊设计的病毒(称为“慢病毒载体”)将治疗基因导入这些细胞

,然而,造血干细胞对病毒攻击具有高度抵抗力它们用干扰素诱导的跨膜蛋白IFITM保护自己,IFITM拦截慢病毒载体。因此,托贝特说,要成功地将基因转移到造血干细胞中,可能需要许多尝试——以及大量昂贵的基因治疗载体。

美国斯克里普斯研究所免疫学和微生物学副教授托贝特博士(dr Torbett)的团队发现,当类白藜芦醇化合物卡巴胆碱a和慢病毒载体混合物被添加到人类造血干细胞中时,这些细胞将失去天然防御能力,使慢病毒载体更容易进入。一旦处理过的干细胞被移植到小鼠体内,它们将分裂并产生含有新遗传信息的血细胞。

这种方法的另一个主要优点是时间短:如果血液干细胞的基因递送治疗可以在更短的时间内完成,细胞可以更快地重新应用于患者。托尔贝特说,这不仅使患者的治疗更加方便,而且有助于确保干细胞不会失去自我更新的特性。

5。细胞子问题:有趣!伟哥有望用于造血干细胞移植

doi:10.1016/j . stem Cr . 2019 . 09 . 004

在一项新的研究中,加州大学圣克鲁斯分校的研究人员开发了一种快速获得供体造血干细胞用于骨髓移植的新方法。这种方法将伟哥(通常称为伟哥)与另一种叫做普利沙福的药物结合使用。相关研究结果于2019年10月10日在线发表在《干细胞报告》杂志上。这篇论文的题目是“伟哥能够有效地动员单天血液干细胞”

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骨髓移植主要用于治疗癌症,是一种救命的治疗方案。它可以恢复造血干细胞,在病人的生活中产生新的血细胞。这些造血干细胞通常只在骨髓中发现为了获得用于骨髓移植的造血干细胞,人们最初需要在髋骨上钻孔,并使用特殊的针头直接从骨髓中提取造血干细胞今天,更常见的是使用药物让造血干细胞从骨髓进入血液,然后从血液中收集它们。

用于将造血干细胞从骨髓动员到血液的标准药物方案需要连续注射粒细胞集落刺激因子(GCSF ),然后收集造血干细胞,通常在GCSF注射后4-6天虽然这种方法比直接从骨髓中提取造血干细胞的侵入性小,但它并不总是成功的,而且经常会引起骨痛和其他副作用,这对许多可能从骨髓移植中受益的患者来说是无法忍受的。这项新研究显示了另一种选择,它可以在2小时内动员骨髓中的造血干细胞。它包括口服一剂伟哥,两小时后注射一剂普利沙论文作者、加州大学圣克鲁斯分校生物分子工程教授卡米拉·福尔斯伯格说,“我们的方法可能会大大增加从骨髓移植中受益的患者数量。”虽然有方法可以做到这一点,但是标准的药物疗法并不适合所有人。“

6。科学杂志:毒蕈碱乙酰胆碱受体调节早期红细胞祖细胞的自我更新

doi:10.1126/Scimmered。AAW 3781

成体干细胞和祖细胞具有独特的自我更新能力。瞄准这一过程代表了一个潜在的治疗机会早期红细胞祖细胞,即红系爆发形成单位(BFU-E),具有很大的自我更新潜力,是治疗贫血的关键细胞类型。然而,目前研究者对BFU-爱因斯坦自我更新机制的理解非常有限。

在最近发表在《科学转化医学》杂志上的一项研究中,冷泉港实验室和纪念斯隆凯特琳癌症中心(MSKCC)的研究人员进行了合作。发现毒蕈碱乙酰胆碱受体、胆碱能受体和毒蕈碱4途径调节BFU-E的自我更新,而毒蕈碱4的药理抑制可纠正骨髓增生异常综合征的贫血、衰老和溶血

研究人员发现,利用基因手段下调CHRM4或选择性拮抗剂PD102807抑制CHRM4可促进BFU-E自我更新,而删除CHRM4可在体内应激条件下增加红细胞生成此外,研究人员还发现毒蕈碱乙酰胆碱受体拮抗剂可纠正骨髓增生异常综合征小鼠的贫血、衰老和溶血模型,并延长骨髓增生异常综合征小鼠的存活时间。

通过机制研究,研究人员发现毒蕈碱受体拮抗剂促进BFU-E扩增的作用是由循环腺苷酸诱导的转录因子CREB介导的,其靶点是上调BFU-E自我更新的关键调控因子

7。细胞干细胞:基因修饰的HSC-iNKT细胞提供持久的抗肿瘤免疫反应

doi:10.1016/j . Stem . 2019 . 08 . 004

恒定自然杀伤细胞(iNKT)被称为免疫系统的“特殊力量”虽然它们在体内相对较少,但它们比许多其他免疫细胞更强大。在一项对老鼠的研究中,洛杉矶加利福尼亚大学的研究人员发现,它们可以利用iNKT细胞的力量攻击肿瘤细胞并治疗癌症。这种方法可以抑制移植到小鼠体内的各种人类肿瘤的生长相关研究结果发表在2019年10月3日的《细胞干细胞》杂志上,标题为“血液干细胞工程自然杀伤t细胞治疗癌症的进展”这篇论文的作者是杨丽丽,加州大学洛杉矶分校埃利-伊迪斯再生医学和干细胞研究广泛中心的成员。论文的第一作者是加州大学洛杉矶分校的朱燕妮和德雷克·史密斯这些研究人员旨在开发一种疗法,能够永久增强人体自然产生更多iNKT细胞的能力它们从造血干细胞开始,造血干细胞是骨髓中的细胞。它们可以自我复制,成为所有类型的血细胞和免疫细胞,包括iNKT细胞他们对干细胞进行了基因改造,使其被编程为产生iNKT细胞。他们在携带人骨髓和人癌症(多发性骨髓瘤(血癌)或黑色素瘤(实体瘤))的小鼠身上测试了获得的细胞,即通过基因修饰产生的造血干细胞工程免疫自然杀伤性T细胞。HSC-iNKT细胞)并研究了在HSC-iNKT细胞整合入骨髓后小鼠免疫系统、癌症和HSC-iNKT细胞发生了什么。他们发现,这些基因改造的造血干细胞通常可以分化为iNKT细胞,并在老鼠的余生(通常大约一年)继续生产iNKT细胞

8。性质:不对称溶酶体遗传预测造血干细胞

的激活

最近,苏黎世联邦理工学院领导的一个多学科团队证明,细胞降解机器——包括溶酶体、自噬体、有丝分裂原和蛋白编号B——可以不对称地遗传给造血干细胞子细胞。这种不对称遗传预测了未来造血干细胞子细胞及其后代的不对称代谢、翻译激活和命运。因此,本研究为造血干细胞存在不对称细胞分裂提供了证据。相关研究结果最近发表在题为“不对称溶酶体遗传预测造血干细胞激活”的杂志上

9。科学副刊:针对特定造血干细胞亚群的CRISPR-Cas9基因编辑可有效逆转各种血液疾病的症状

doi:10.1126/scitranslmed . aaw 3768

在一项新的研究中,弗雷德·哈钦森癌症研究中心和美国其他研究机构的研究人员使用CRISPR-Cas9来编辑长寿造血干细胞,以逆转在包括镰状细胞病和β地中海贫血在内的多种血液疾病中观察到的临床症状。这是科学家第一次专门编辑成人造血干细胞特定亚群的遗传组成,这是血液和免疫系统中所有细胞的来源。相关的研究结果最近发表在《科学转化医学》杂志上,论文的标题是“acrisr-cas9编辑的富含hsc的人群与非人类初级阶段hbfr再激活的治疗相关嫁接”

在这项有望导致人类临床试验的临床前研究中,这些研究人员选择了一种与镰状细胞病和β地中海贫血相关的基因,这两种疾病都是由血红蛋白产生中的遗传缺陷引起的。其他研究表明,重新激活胎儿血红蛋白(一种在胎儿发育中起作用但在我们第一个生日时不再产生的血红蛋白)可以逆转疾病症状。

这些研究人员使用CRISPR-Cas9基因编辑去除了一部分通常阻止胎儿血红蛋白生成的遗传密码。用CRISPR切割这种调节性脱氧核糖核酸片段,使红细胞能够持续产生高水平的胎儿血红蛋白

这些研究人员有效地编辑了目标干细胞:78%的目标干细胞在输注前在实验室培养皿中编辑。一旦注入体内,这些编辑过的干细胞定居、增殖并产生血细胞,其中30%含有编辑过的遗传密码这导致高达20%的红细胞携带胎儿血红蛋白,可以逆转镰状细胞病和地中海贫血的疾病症状。

10。自然:重大进步!在一项新的研究中,美国斯坦福大学和日本东京大学的研究人员可能在没有放疗和化疗的情况下破解了干细胞移植和基因治疗的密码。几十年来,科学家们在实验室培养大量造血干细胞的努力一直受到阻碍。这些罕见的骨髓细胞只负责产生血液和免疫系统中的所有细胞培养这些细胞的困难严重阻碍了许多研究工作,包括那些使某些癌症或血液疾病患者更容易和更安全地接受干细胞移植或基因治疗的研究工作。现在,这些研究人员破解了这些密码通过调节培养这些细胞的营养液中的成分、支持它们生长的特殊分子和培养它们所需的物理条件,它们首次证明了在28天的短时间内诱导小鼠造血干细胞自我更新数百次甚至数千次是可能的。“这是我作为干细胞研究者的人生目标之一,”

论文的合著者之一、斯坦福大学遗传学教授中渊光博士说。50年来,世界各地实验室的科学家一直在寻找大量培养这些细胞的方法。今天,我们已经确定了一系列足以在一个月内将这些细胞的数量扩大900倍的条件。我们认为这种方法可能会导致人体造血干细胞移植和基因治疗的改变。特别是,这些研究人员证实,在不首先消除受体自身干细胞群的情况下,将大量体外培养的造血干细胞成功移植到小鼠体内是可能的。如果这项技术也适用于人类,它可以保护成千上万患有血液疾病或免疫疾病的患者在移植前免受严格的放疗或化疗。它也允许临床医生使用病人自己的基因矫正干细胞进行基因治疗

11。Hum基因Ther:地中海贫血基因治疗的效力分析

doi:10.1089/Hum . 2018.178

基因治疗有望治愈β-地中海贫血,而一项新的研究表明,基因治疗与异基因造血干细胞移植相比,并发症少,住院率低(HSCT)该研究分析和比较了基因治疗和HSCT治疗β地中海贫血患者的有效性和成本,相关研究结果发表在《人类基因治疗》杂志上

由巴黎第七大学的塞弗林·科克雷尔领导的法国研究小组完成了这项研究。“地中海贫血的创新治疗:基因治疗的成本效益分析”接受HSCT治疗的

名患者感染并发症的可能性是其他患者的3倍基因治疗的费用大约是HSCT的2.8倍,基因治疗费用的近一半来自载体的制备。

12。干细胞代表:研究揭示了红细胞和白细胞的来源

doi:10.1016/j . Stem Cr . 2019 . 02 . 007

在最近发表于《干细胞报告》的一项新研究中,加州大学圣克鲁斯分校杰克·巴斯金工程学院生物分子工程教授卡米拉·福尔斯伯格的实验室克服了技术障碍,对造血干细胞产生的血细胞进行了全面的统计分析他们的发现对于理解贫血、免疫系统疾病和血液癌症(如白血病和淋巴瘤)等疾病具有重要意义

福尔斯伯格说:“我们试图理解血细胞和免疫细胞之间的平衡,这种平衡在许多疾病中是功能失调的。”造血干细胞产生成熟血细胞的过程涉及多个祖细胞群,当发育成完全成熟的细胞时,这些祖细胞群逐渐遵循特定的“命运”。一个主要的岔路口是在产生白细胞的“淋巴祖细胞”和产生其他类型白细胞、红细胞和血小板的“髓祖细胞”之间。骨髓中的大多数细胞属于髓系。这项新研究的一个关键发现是,所有具有骨髓潜能的祖细胞都比任何其他类型的细胞产生更多的红细胞。这令人惊讶,因为在以前的许多研究中,当祖细胞在体外培养和生长时,研究人员发现它们产生红细胞和血小板的能力是有限的。福斯伯格说,这些结果现在似乎是由人工培养条件造成的。她说:“这些实验中有许多很难理解,因为我们知道我们的身体需要产生大量的红细胞和血小板。”我们的结果显示这些祖细胞保留了大量的红细胞潜能。事实上,我们认为红细胞生成是默认的途径。“

在福尔斯堡实验室的第一作者和研究生斯科特·博耶(Scott Boyer)领导的一项实验中,研究人员将不同的祖细胞群体移植到小鼠体内,以追踪红细胞、血小板(血液的第二大成分)和免疫细胞的产生博耶还可以移植一个祖细胞,然后识别它产生的血液和免疫细胞通过量化移植祖细胞产生的成熟血细胞的数量,研究人员可以证明红细胞是除淋巴细胞祖细胞之外所有祖细胞中最丰富的细胞类型。

13。科学第一期,《新英格兰医学杂志》和《自然杂志》引用揭示胆固醇调节尽可能有助于开发新的心脏病疗法

doi: 10.1126/Science。AAV 1749

最近,在《科学》杂志上发表的一份研究报告中,休斯顿卫理公会研究所的科学家进行了一项划时代的研究,揭示了高胆固醇人群白细胞数量急剧增加的原因,这可能有助于开发心脏病的新疗法。在

文章中,研究人员龙厚芳等人研究了一种称为高胆固醇血症的疾病,这种高胆固醇血症会导致人体血液中循环的有害胆固醇水平过高。研究人员利用斑马鱼模型确定了一种新的调节机制,这有助于解释为什么高低密度脂蛋白(LDL)水平的个体往往有较高的白细胞水平,而较高的LDL会增加心血管疾病的风险,心血管疾病是美国乃至世界发病率和死亡率的主要原因。

此外,研究人员还发现了一种控制造血干细胞产生的新途径,这种干细胞可用于治疗一系列血液疾病,如白血病和贫血。桦木醇(SREBP2的SR EBP 2抑制剂),一种植物来源的药物,可能被改变方向以减缓白血病的进程。同时,研究人员也可以利用来自患者身体的造血干细胞来消除对供体的需求,从而进行有效的骨髓移植。

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