摘要尽管化学疗法且经常是干细胞移植,但急性髓样白血病儿童的复发率接近40%。我们试图了解环境诱导的信号反应如何与治疗的临床反应有关。我们先前报道说,与具有更强的STAT3反应的患者相比,AML细胞显示出低的G-CSF诱导的STAT3激活的患者无事件生存率较低。在这里,我们扩展了范式,以评估由更生理的刺激引起的误解信号传导参数。我们测量了对G-CSF的STAT3,STAT5和ERK1/2的反应,并针对参加COG试验AAML03P1和AAML0531的113名患者对基质细胞条件培养基进行了测量。低诱导性STAT3活性在多变量分析中与无事件的生存独立相关。与患有中间STAT5反应的患者相比,对于可诱导的STAT5活性,最低和最高的无事件生存率较低。使用现有的RNA序列数据,我们比较了诱导型STAT3/5低激活患者的基因表达谱与较高诱导型STAT3/5信号的患者的患者。编码造血因子和线粒体呼吸链亚基的基因在低的STAT3/5反应组中过表达,这意味着炎症和代谢途径是化学疗法抗性的潜在机制。,我们在大型独立的小儿AML患者中验证了SAT3/5响应率低的单个基因的预后相关性。这些发现为与治疗失败相关的AML细胞与微环境之间的相互作用提供了新的见解,可以针对治疗干预措施。
DNMT3B 中的双等位基因次等位基因突变会破坏 DNA 甲基转移酶活性并导致免疫缺陷、着丝粒不稳定、面部异常综合征 1 型 (ICF1)。尽管几种 ICF1 表型与异常低甲基化的重复区域有关,但导致其余疾病表型的独特基因组区域仍然基本未知。在这里,我们探索了两个 ICF1 患者衍生的诱导性多能干细胞 (iPSC) 及其 CRISPR-Cas9 校正克隆,以确定 DNMT3B 校正是否可以全面克服 DNA 甲基化缺陷和表观基因组中的相关变化。携带不同 DNMT3B 变体的 ICF1 iPSC 之间整个基因组的低甲基化区域高度可比,并且与 ICF1 患者外周血和淋巴母细胞系中的低甲基化区域明显重叠。这些区域包括大的 CpG 岛结构域,以及几个谱系特异性基因(特别是免疫相关基因)的启动子和增强子,这表明它们在早期发育过程中已被预先标记。CRISPR 校正的 ICF1 iPSC 显示,大多数与表型相关的低甲基化区域在编辑后会重新获得正常的 DNA 甲基化水平。然而,在 ICF1 iPSC 中低甲基化最严重的区域(这些区域也显示出 H3K4me3 水平的最高增加和/或 CTCF 结合异常),表观遗传记忆仍然存在,并且低甲基化仍未得到校正。总体而言,我们证明恢复 DNMT3B 的催化活性可以逆转大多数异常的 ICF1 表观基因组。然而,只有一小部分基因组能够抵御这种拯救,这凸显了逆转由于全基因组表观遗传扰动导致的疾病状态的挑战。揭示持久表观遗传记忆的基础将促进克服这一障碍的策略的发展。
摘要 基于诱导性多能干细胞 (iPSC) 的细胞治疗应用看起来前景广阔,但同时也充满挑战。良好生产规范 (GMP) 法规在制造 iPSC 及其分化后代时对质量和一致性提出了必要但苛刻的要求。鉴于可用的 GMP iPSC 系稀缺,我们建立了相应的生产工作流程来生成第一组合规细胞库。因此,这些细胞系满足了一套全面的发布规范,例如,显示出较低的总体突变负荷,反映了它们的新生儿来源脐带血。基于这些 iPSC 系,我们还开发了一套与 GMP 兼容的工作流程,能够以大大提高的效率改进基因靶向并定向分化为关键细胞类型:一种用于生成视网膜色素上皮 (RPE) 的新方案具有高度的简单性和效率。源自 iPSC 的间充质基质细胞 (MSC) 表现出出色的扩增能力。完全优化的心肌细胞分化方案的特点是纯度高于 95% 时批次间一致性特别高。最后,我们介绍了一种通用免疫细胞诱导平台,可将 iPSC 转化为多能前体细胞。这些造血前体细胞可以选择性地被刺激成为巨噬细胞、T 细胞或自然杀伤 (NK) 细胞。NK 细胞分化后培养条件的转变会诱导数千倍的扩增,这为以不依赖饲养细胞的方法扩大这种关键细胞类型开辟了前景。综上所述,这些细胞系和改进的操作平台将在细胞治疗和基础研究中具有广泛的用途。
免疫系统的组成部分面临着巨大的选择性压力,可以有效地使用器官资源,减轻感染并抵抗寄生的操作。理论上最佳的免疫防御平衡在构成和诱导的免疫成分上的投资,但是遗传和动态约束可以迫使偏离理论上的偏好。这样的潜在约束是多效性,这是单个基因影响多种表型的现象。尽管多效性可以预防或显着缓慢的适应性演化,但在组成后生免疫系统的信号网络中却普遍存在。我们假设,尽管适应性进化减慢了,但在免疫信号网络中仍保持了多效性,因为它提供了其他优势,例如强迫网络进化以增加感染期间宿主适应性的方式补偿。研究了多效性对免疫信号网络演化的影响,我们使用了一种基于代理的建模方法来进化同时感染的寄生虫感染的宿主免疫系统群体。将四种对可变性的热带限制纳入了网络中,并将其进化结果与非近距离网络进行了比较并竞争。随着网络作品的发展,我们跟踪了免疫网络复杂性的几个指标,对诱导性和本构防御的相对投资以及与竞争性模拟的获胜者和失败者相关的功能。我们的结果表明,非近距离网络不论寄生虫的患病率如何,都会发展为部署高度组成型免疫反应,但是多效性的某些实现有利于高度诱导的免疫力的演变。这些诱导的多效性网络不亚于非近视网络,并且可以在竞争模拟中超出非偏见网络。这些为免疫系统中多效基因流行提供了理论上的解释,并突出了一种可能促进诱导型免疫反应演变的机制。
摘要:干细胞疗法正成为全球生物医学研究的主要课题。对于患有各种疾病和伤害的人来说,这可能是一种可行的治疗选择。它最近已成为一个极其有趣且成熟的科学和研究课题。由于治疗方法的进步,人们对它的期望也随之上升。在形成用于治疗过程的干细胞之前,需要对受控干细胞培养和衍生进行多次实验室测试。而艾滋病毒感染具有传染性,可以持续一生。研究人员仍在努力开发一种全面有效的艾滋病毒及其相关疾病以及艾滋病治疗方法。艾滋病毒的传播主要局限于免疫系统,特别是 T 淋巴细胞和巨噬细胞。大量的研究为神秘的艾滋病生命周期提供了大量数据。这些海量数据为艾滋病治疗提供了潜在的目标。目前,干细胞移植以及其他程序为艾滋病毒的发病机制提供了新的见解,并为开发可行的艾滋病毒治疗技术带来了一线希望。目前,艾滋病毒和艾滋病研究的重点领域之一是制定一种新的治疗战略计划,该计划能够提供艾滋病毒和艾滋病的终身完全康复,而无需定期药物治疗,并且不可避免地提供艾滋病毒和艾滋病的治愈性治疗。本文试图探讨改进干细胞治疗的可能性,其中“骨髓、造血、人脐带间充质、CRISPR/Cas9 基因改造与干细胞结合、诱导性多能干细胞应用”被讨论,这些应用具体应用于艾滋病毒和艾滋病的治疗管理进步程序。关键词:干细胞治疗、艾滋病毒/艾滋病管理、艾滋病毒和艾滋病进步、临床实践中的干细胞、干细胞基因应用/改造
目前的研究工作旨在在斑马鱼中造成的scopolamine诱导性失忆症中香蕉皮粉(BPP)的神经保护作用。通过新颖的坦克测试,Y迷宫测试和色彩偏见的食欲调节T迷宫测试评估BPP的效果。在新型储罐测试中,不同浓度的BPP(12.5、25和50 mg/l)显示出剂量依赖性的增加,与爆炸性对照组相比,在顶部花费的时间,在顶部花费的时间,进入顶部的延迟和总距离的距离减少,而在底部花费的时间减少和底部的时间减少。在Y迷宫测试中,与Scopolamine对照组相比,在各种优势的BPP表现出剂量依赖性依赖性的剂量依赖性依赖性剂量的显着增加。与Scopolamine对照组相比,不同浓度的BPP在斑马鱼的脑匀浆中显示出显着降低乙酰胆碱酯酶(ACHE)和MDA含量。在12.5、25和50 mg/l的T迷宫测试BPP中,与剂量对照组相比,在绿色手臂上花费的时间的剂量显着增加,而在绿色手臂上花费的时间显着减少了红色的手臂和在红色手臂上花费的时间的显着减少。这项研究获得的结果得出的结论是,BPP可以通过增强卫生斑马鱼模型中的行为反应和抗氧化酶的功能来有效地改善孢子氨氨酸诱导的失忆症斑马鱼模型的记忆障碍。关键词:神经保护性,新型坦克测试,疼痛,MDA,斑马鱼
1. 意大利帕维亚大学合成生理学实验室 2. 意大利米兰人类科技城 3. 意大利都灵大学“Guido Tarone”分子生物技术中心 * 通讯作者:francesco.pasqualini@unipv.it;moises.disante@unipv.it 摘要 在活细胞成像中测量细胞结构和功能以及细胞周期进程一直很有挑战性,因为荧光泛素细胞周期指示剂 (FUCCI) 和大多数表型传感器都使用绿色 (GFP) 和红色 (RFP) 荧光蛋白。我们介绍了 CALIPERS,一种用于表型分析实验和再生研究的细胞周期感知活细胞成像方法。CALIPERS 使用一种名为 FUCCIplex 的定制 FUCCI 传感器,该传感器与基于 GFP 和 RFP 的传感器进行光谱多路复用。为了证明 CALIPERS 的广泛应用范围,我们用上皮和人类诱导性多能干细胞多色报告基因系在增殖、迁移、心脏药物检测和再生医学研究中对其进行了验证。正文组学和成像技术的融合为基础科学 1,2 、药物检测 3 和再生医学 4 中的细胞表型的高级评估提供了动力。此外,参考人类诱导性多能干细胞 (hiPSC) 和多谱系分化的强大协议(例如心肌细胞、hiPSC-CM)增强了可重复性 5 ,并将表型分析工作扩展到类器官 6,7 和器官芯片 8,9。然而,细胞周期 (CC) 可能会混淆这些研究,因为随着细胞在分裂后生长(G1 期)、复制其 DNA(S)、在随后的分裂前生长(G2)或分裂(M)10 ,基因表达、形态和行为会发生变化。这在分子表型分析中得到了很好的解决,因为由于同时测量许多 CC 基因/蛋白质 11 ,大多数组学研究都具有 CC 感知能力。然而,基于成像的 CC 感知表型分析具有挑战性。通过对 G1/S/G2/M 标记物进行特定染色,可以使化学固定样品的结构表型分析具有 CC 感知能力 12 。然而,功能表型分析只有通过活细胞成像 13,14 才有可能,目前很难使用标准荧光显微镜同时评估 CC 以及细胞结构和功能。事实上,绿色和红色荧光蛋白 (GFP、RFP) 为荧光泛素细胞周期指标 (FUCCI) 10 和大多数表型传感器 15 提供动力。在这里,我们引入了一个可复用的 FUCCI 传感器 FUCCIplex,并展示了 CC 感知实时成像,用于人类上皮细胞(HaCaT,图 1)和 hiPSC(图 2)中的表型分析实验和再生研究(CALIPERS)。为了创建 FUCCIplex,我们将 fastFUCCI 传感器 16 中的 GFP 和 RFP 替换为 miRFP670(iRFP)和 mTurquoise2(CFP)。因此,FUCCIplex 细胞的细胞核在 G1 中包含 CFP,在 G1-S 过渡期包含 CPF 和 iRFP,在 S/G2/M 期仅包含 iRFP(图 1a)。为了展示 CALIPERS,我们在 HaCaT 细胞中共表达了 FUCCIplex 和肌动蛋白结合肽 RFP-LifeAct 17,并使用 40 小时以上的活细胞荧光成像来追踪细胞在每个 CC 期所花费的时间(图 1b 和补充视频 1 和 2)。我们证实 HaCaT 细胞约 40% 的时间处于 G1 期,其余时间处于 S/G2/M 期,这与使用 FUCCIplex 或 DNA 标记在静态图像和流式细胞术实验中测得的 CC 期占有率一致(图 1c-d 和扩展图 1)。此外,我们开发了一个开源插件,可将 CFP 和 iRFP 强度转换为 FUCCIphase 信号,该信号可追踪 CC 完成百分比并实现 CC 感知的形态和运动分析(图 1e、补充视频 3 和扩展图 2)。
全国制造商协会 制造商已动员起来,以现代史上前所未有的方式应对前所未有的 COVID-19 疫情。作为国家关键基础设施的一部分,制造业一直处于前线,为医护人员提供物资、努力治疗并生产美国人的日常用品。制造业的男男女女,即使深受经济危机的影响,在美国应对、复苏和复兴的过程中也发挥着特殊而重要的作用。我们提出这项美国复兴行动计划,因为我们知道制造商对当前形势有着独特的看法,并且对于确保美国比以往任何时候都更加强大至关重要。根据总统的“重新开放美国”指导方针,州长和地方官员将决定我们何时以及如何“重新开放”并向前迈进。但很明显,美国迫切需要个人防护设备,不仅要支持我们的医院,还要支持经济的所有部门。这场不可预见的危机对个人防护设备产生了前所未有的需求——这是这次威胁和时代所特有的——而我们的国家却毫无准备。这就是为什么在应对阶段,制造商必须能够以历史性的方式提高 PPE 产量,以便国家做好准备并获得充足的供应。制造业长期以来一直是美国经济的支柱,我们未来的成功将取决于制造业的弹性。对于复苏阶段,政策制定者必须提供重启经济所需的工具,包括强有力的责任保护。而对于长期复苏,我们必须为长期增长奠定基础,这将包括对国家基础设施的历史性投资、强有力的劳动力培训、监管改进等等。未来的道路并不轻松。让我们 22 万亿美元的经济摆脱“诱导性昏迷”是一项艰巨的任务。这一挑战将要求我们的政策制定者创新并大胆行动。这场危机需要全国家团结起来,共同追求。而且,与我们历史上其他重大时刻一样,制造商将发挥重要作用,引领我们前进——确保所有美国人未来的健康、安全和繁荣。
iPS 细胞 | CCR5 | HIV 抗性 | 基因编辑 | 畸胎瘤 近期 HIV 研究的主要目标是开发一种“治愈”这种病毒感染的方法,避免终身接受抗逆转录病毒疗法 (ART)。实现这一目标的方法之一是删除或突变编码促进 HIV 感染和传播的蛋白质的基因。这一策略的一个有吸引力的候选基因是 Ccr5 基因,该基因突变导致 32 bp 缺失,已被证明与天然保护免受 HIV 感染和疾病有关 (1, 2)。Ccr5 基因编码 CCR5,这是一种人类细胞表面趋化因子受体,是 HIV 附着和感染细胞的辅助受体 (3, 4)。Ccr5 等位基因的 32 bp 缺失导致 CCR5 受体的截短异构体 CCR5 Δ 32,它不在细胞表面表达。因此,病毒进入细胞被阻止 (5)。诱导性多能干 (iPS) 细胞 (6) 能够分化为 CD34 + 造血干细胞 (HSC) (7),因此可以重建完整的免疫系统 (8, 9)。因此,这些 iPS 细胞是基因工程的首选目标。我们小组和其他小组已经证明,由健康个体 (10) 和接受 ART 治疗的 HIV 感染患者 (11) 的外周血单核细胞 (PBMC) 产生的 iPS 细胞可以经过基因编辑,使其 Ccr5 基因的野生型等位基因携带 Ccr5 Δ 32 突变 (12, 13)。值得注意的是,使用 CRISPR/Cas9 技术,可以修改 Ccr5 基因,使其具有与对 R5 嗜性病毒的抵抗力相关的天然 Δ 32 变体等位基因。此外,虽然截短的 CCR5 Δ 32 蛋白不存在于细胞表面,但它仍然表达,因此可能具有其他重要的生理作用(14-17)。我们已经证实,基因改造的 Ccr5 Δ 32 iPS 细胞可以在体外分化为 CD34 + HSC(10,18)。在适当的细胞培养条件下,它们可以产生各种
摘要 目的 人体普氏菌被认为是类风湿性关节炎 (RA) 的一个促成因素。然而,在一些非西方化国家,健康个体的肠道中也含有大量的 P. copri。本研究调查了 RA 患者来源的 P. copri ( P. copri RA ) 与健康对照者来源的 P. copri ( P. copri HC ) 的致病性。方法 我们从 RA 患者和健康对照者的粪便中获得 13 株 P. copri 菌株。全基因组测序后,对 P. copri RA 和 P. copri HC 的序列进行了比较。为了分析 P. copri 的诱发关节炎能力,我们检查了两种关节炎模型 (1) 在无特定病原体条件下含有 P. copri 的胶原诱导性关节炎模型和 (2) 在 P. copri 单一定植条件下的 SKG 小鼠关节炎模型。最后,为了评估 P. copri 激活先天免疫细胞的能力,我们在体外用 P. copri RA 和 P. copri HC 刺激骨髓来源的树突状细胞 (BMDC)。结果比较基因组分析显示 P. copri RA 和 P. copri HC 之间核心基因内容没有明显差异,但泛基因组分析显示 P. copri 具有较高的基因组可塑性。我们将 P. copri RA 特异性基因组区域鉴定为接合转座子。在两种关节炎模型中,P. copri RA 诱发的关节炎均比 P. copri HC 严重。体外 BMDC 刺激实验显示 P. copri RA 上调 IL-17 和 Th17 相关细胞因子 (IL-6、IL-23)。结论 我们的研究结果揭示了 P. copri 的遗传多样性,以及与 P. copri RA 强效诱发关节炎能力相关的基因组特征。我们的研究有助于阐明 RA 的复杂发病机制。