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MACC1调节LGR5以促进结直肠癌的癌症干细胞特性
从HIV-1 + 2，乙型肝炎和丙型肝炎中分离出外周血单核细胞（PBMC）。pBMC，包括人类基因Oct3/4，Sox2，c-Myc和klf4的矢量。HIPSC线BIHI292-A源自单个菌落，并在E8培养基中保持未分化的HIPSC的典型形态（图1 a）。通过PCR确认缺乏仙台病毒载体（Suppl。图1 a）。BIHI292-A HIPSCS ECT3/4，SSEA-4，NANOG和TRA-1 - 60作为未分化HIPSC状态的典型标记，如使用免疫细胞化学所示（图1 b）。进一步的流式细胞仪证实了OCT3/4，SSEA-4，NANOG和TRA-1-60表达在超过96％的BIHI292-A HIPSC中的SSEA-4，Nanog和Tra-1-60表达中的干性标记表达（图。1 c）。g带核分型在GTG上进行（使用GIEMSA的胰蛋白酶G带）进行染色的中期染色体，并揭示了正常的雌性Karyo 46型，XX（图1 D）。 单核苷酸多态性分析表明，与患者的PBMC相比，BIHI292-A HIPSC线没有任何拷贝数变量> 2 Mb> 2 MB> 5 MB（表1）。 短串联重复（STR）分析的结果表明，BIHI292-A细胞系和患者的PBMC的遗传认同是相同的（表1）。 Sanger测序证实了两个Exon 2中的两个Trem2杂合突变C.313del（P.Ala105fs）和C.199del（p。is67fs）（图） 1 e）。 图1 D）。单核苷酸多态性分析表明，与患者的PBMC相比，BIHI292-A HIPSC线没有任何拷贝数变量> 2 Mb> 2 MB> 5 MB（表1）。短串联重复（STR）分析的结果表明，BIHI292-A细胞系和患者的PBMC的遗传认同是相同的（表1）。Sanger测序证实了两个Exon 2中的两个Trem2杂合突变C.313del（P.Ala105fs）和C.199del（p。is67fs）（图1 e）。图为了确认患者突变的存在（Buthut等，2023），在TREM2基因的外显子2中为复合杂合突变进行了BIHI292-A HIPSC的测序。通过将分化为三个细菌层的细胞进行分化，测试了多能分化势。分化测试证实，BIHI292-A HIPSC具有分化为内胚层（CD184 +，SOX17 +），Meso Dermal（CD140B +，CD144 +）和外胚层（PAX-6 +，SOX2 +）细胞的潜力（1 f）。BIHI292-A HIPSC对支原体进行了阴性测试（Suppl。1 b）。
人类诱导性多能干细胞作为疾病建模和药物开发平台——心脏视角
摘要：由于人类与实验动物之间的物种差异，对人类心脏病的病理生理学和细胞对药物的反应的全面了解受到限制。此外，人类心肌细胞 (CM) 的分离很复杂，因为通过活检获得的细胞不会增殖，从而无法为体外临床前研究提供足够数量的细胞。有趣的是，人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 的发现开辟了在培养皿中生成和研究心脏病的可能性。重编程和基因组编辑技术相结合可在体外生成广泛的人类心脏病，为阐明基因功能和机制提供了绝佳机会。然而，为了挖掘 hiPSC 衍生的 CM 在药物测试和研究成人心脏病方面的潜在应用，需要对成熟和代谢特征进行全面的功能表征。在本综述中，我们重点介绍了将体细胞重新编程为 hiPSC 的方法，以及克服 hiPSC 衍生 CM 不成熟的解决方案，以模拟成人 CM 的结构和生理特性，从而准确模拟疾病并测试药物安全性。最后，我们讨论了如何改进 CM 的培养、分化和纯化，以获得足够数量的所需类型的 hiPSC 衍生 CM，用于疾病建模和药物开发平台。
针对患者衍生的心脏起搏器细胞的最新分化协议
摘要：人类诱导的多能干细胞（HIPSC）衍生的心肌细胞提高了从广泛的人类疾病中产生多能干细胞的可能性。在心脏病学领域中，HIPSC已被用来解决原发性心律不齐的机械基础和对药物安全的研究。这些研究主要集中在心房和心室病理上。顺便说一句，已经开发出许多基于HIPSC的心脏分化方案来区分心房或心室样的心肌细胞。很少有方案成功地提出了获得HIPSC衍生的心脏起搏器细胞的方法，尽管从窦淋巴结中的人体组织的可用性非常有限。在进一步了解我们对窦淋巴结病理生理学基础机制和测试针对Sinoatrial节点功能障碍的创新临床策略方面，提供类似起搏器样细胞的体外来源至关重要（即生物学改进者和基于遗传学和药理学的治疗）。在这里，我们总结并详细介绍了目前可用的方案，用于获得患者来源的起搏器样细胞。
生物反应器允许自动对干细胞的长期培养
人类诱导的多能干细胞（HIPSC）被认为是医学中有前途的工具，有可能解除许多健康状况（例如神经退行性疾病和疾病）的治疗方法。但是，产生大量HIPSC仍然是一个挑战。Fraunhofer翻译中心的研究人员在Fraunhofer Insti-tute的硅酸盐研究ISC中使用了一种生物反应器，可用于自动化HIPSC的长期培养。人类诱导的多能干细胞（HIPSC）具有开发细胞疗法和药物以及疾病研究的巨大潜力。HIPSC与胚胎干细胞非常相似，但是它们在从成年受试者的结缔组织的成年细胞中进行了培养和重编程。优势是多能干细胞具有生产几乎任何类型的细胞或组织，而这些细胞或组织需要为自我修复目的而产生。也可以直接对受特定健康状况影响的细胞进行特定于患者的测试。为了满足对HIPSC的不断增长的需求，并允许大量的标准化生产，来自Würzburg的Fraunhofer ISC的一组研究人员已经开发了一种Dy-Namic孵化器和悬架生物反应器，可用于长期培养HIPSC的SUSI（susi for Subsie for for for for susi for for susie for for suspension for for susteension for susteensial insportion insportion of superension invopport''）。它提供了最佳条件，例如37摄氏度的温度和饱和含量为5％的CO 2的大气，这两者都是培养细胞的必要条件。生物反应器的一个关键组成部分是叶轮，一种搅拌器，它执行混合，充气和热量的重要任务，并在玻璃容器内部进行混合，充气和质量转移，以在细胞悬浮液内形成均匀的条件，从而实现了可靠的和可重复的细胞传播。“我们专注于细胞的好处，并考虑到这一点的生物反应器的所有组成部分，” Fraunhofer TLC-RT的科学家Thomas Schwarz说。例如，一个关键因素是在搅拌或搅动培养过程中影响细胞的剪切力。研究人员使用软件模拟来计算Impeller设计的最佳参数以及最有效的过程参数。bi-eActor内部的传感器连续监测这些参数，从而确保细胞悬浮培养物中的同质性，即使有大量细胞。玻璃容器封闭叶轮的玻璃容器也可与此设计一致。
人类诱导的多能球体的生长是由3D水凝胶环境的粘弹性特性和宏观结构驱动的
摘要：干细胞，尤其是人IPSC，构成了组织工程的强大工具，尤其是通过球形和器官模型。很好地描述了干细胞对其直接微环境的粘弹性特性的敏感性，但干细胞分化仍然取决于生化因素。我们的目的是研究HIPSC球体直接环境在命运中的粘弹性特性的作用。为了确保仅由机械相互作用驱动细胞生长，可在无分化因子培养基中使用具有显着不同粘弹性特性的可生物固定藻酸盐 - 凝集素水凝胶。开发了不同浓度的藻酸盐 - 凝集素水凝胶，以提供具有显着不同机械性能的3D环境，范围从1到100 kPa，同时允许可打印。通过聚集（= 100 µm，n> 1×10 4）制备来自两个不同细胞系的HIPSC球体，在不同的水凝胶中包括并培养14天。虽然密集水凝胶中的球体表现出有限的生长，而不论配方如何，但用液态液乳液法制备的多孔水凝胶显示出球体形态的显着变化和随着水凝胶机械性能的函数的显着变化。横向培养物（相邻球体含有藻酸盐 - 凝集素水凝胶）清楚地确定了每个水凝胶环境对hipsc球体行为的单独影响。这项研究是第一个证明机械调制的微环境会导致不同的HIPSC球体行为而不会影响其他因素。它允许人们设想多个公式的组合来创建一个复杂的对象，其中HIPSC的命运将由其直接微环境独立控制。
发育期 Pb 暴露通过改变 Hipsc 衍生皮质神经元的细胞内 Ca2+ 稳态增加 AD 风险
在脆弱的发育时期接触铅 (Pb) 等环境化学物质会导致晚年健康出现不良后果。人类队列研究表明，发育期 Pb 暴露与晚年阿尔茨海默病 (AD) 发病之间存在关联，动物研究的结果进一步证实了这一观点。然而，发育期 Pb 暴露与 AD 风险增加之间的分子通路仍然难以捉摸。在这项工作中，我们使用人类 iPSC 衍生的皮质神经元作为模型系统来研究 Pb 暴露对人类皮质神经元中 AD 样发病机制的影响。我们将来自人类 iPSC 的神经祖细胞暴露于 0、15 和 50 ppb Pb 中 48 小时，去除含 Pb 的培养基，并进一步将它们分化为皮质神经元。免疫荧光、蛋白质印迹、RNA 测序、ELISA 和 FRET 报告细胞系用于确定分化皮质神经元中 AD 样发病机制的变化。将神经祖细胞暴露于低剂量 Pb，模拟发育暴露，可导致神经突形态改变。分化神经元表现出钙稳态、突触可塑性和表观遗传景观的改变，以及 AD 样发病机制标志物升高，包括磷酸化 tau、tau 聚集体和 A β 42/40。总之，我们的研究结果为发育性 Pb 暴露引起的 Ca 失调提供了证据基础，这是一种合理的分子机制，可解释发育性 Pb 暴露人群中 AD 风险的增加。
结合谱系追踪和 scRNA-seq 揭示......
摘要 在哺乳动物发育过程中，左心室和右心室分别来自被称为第一和第二心脏区的早期心脏祖细胞群。虽然这些群体已在非人类模型系统中得到广泛研究，但由于获取原肠胚期人类胚胎的伦理和技术限制，它们的鉴定和体内人体组织研究受到限制。人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 因其已证实能够分化成所有胚胎胚层的能力而成为模拟早期人类胚胎发生的一种令人兴奋的替代方案。在这里，我们描述了 TBX5/MYL2 谱系追踪报告系统的开发，该系统允许识别 FHF 祖细胞及其后代，包括左心室心肌细胞。此外，我们使用基于寡核苷酸的样本多路复用的单细胞 RNA 测序 (scRNA-seq)，在两个独立的 iPSC 系中广泛分析了 12 个时间点的分化 hiPSC。令人惊讶的是，我们的报告系统和 scRNA-seq 分析显示，使用基于小分子 Wnt 的 2D 分化方案，FHF 分化占主导地位。我们将这些数据与现有的小鼠和 3D 心脏类器官 scRNA-seq 数据进行了比较，并证实了我们 hiPSC 衍生的后代中左心室心肌细胞 (>90%) 占主导地位。总之，我们的工作为科学界提供了一种强大的新遗传谱系追踪方法以及正在经历心脏分化的 hiPSC 的单细胞转录组图谱。
全基因组CRISPR屏幕将BRD4识别为心肌细胞分化的调节
人类诱导的多能干细胞（HIPSC）到心肌细胞（CM）分化具有研究心脏发育和疾病的重塑方法。在这项研究中，我们在HIPSC中采用了一个基因组宽CRISPR筛选到CM分化系统，并在这里透露BRD4是溴化群和外部（BET）家族的成员，可以调节CM分化。对小鼠胚胎干细胞（MESC）中BET蛋白的化学抑制作用 - 衍生或HIPSC衍生的心脏祖细胞（CPC）导致CM分化和表达祖细胞标记细胞的持久性降低。在体内，第二心脏场（SHF）CPC中的BRD4缺失导致胚胎或早期产后致死性，突变体表现出心肌发育不全和CPC的增加。单细胞转录组学鉴定了对BRD4损失敏感的SHF CPC的亚群，并且与衰减的CM谱系特异性基因程序有关。这些结果突出了BRD4在开发过程中确定CM命运的先前未认识到的作用，而SHF CPC中BRD4的异质要求。
诱导多能干细胞模型
旨在研究心脏病分子碱基和致病机制的研究中的主要局限性是能够再现人类疾病特征的细胞模型的有限可用性。迄今为止，跨越大小动物模型的心脏疾病的几种体内模型（Patten and Hallporter，2009; Tsang et al。，2016），但纤维素研究的大部分基于原发性培养和细胞系（Savoji等，2019）。所有这些模型肯定都是有用的，但是每个模型都有局限性，这可能导致纤维素模型中的可翻译性有限。的确，来自成年动物的主要培养物的两个局限性是它们一旦镀的短生存力，并且依赖于操作员的质量。另一方面，从新生动物（尤其是大鼠和小鼠）获得的细胞系或原发性培养物的主要缺点可能是它们缺乏超微结构和未成熟代谢。发现人类诱导的多能干细胞（HIPSC）的发现有望在菜肴中对许多不同的人类疾病进行建模并研究潜在的细胞病理生物学，甚至建立用于药物发现/毒性的体外测定法。鉴于心血管疾病（CVD）是全球最大的杀手，因此获得了获得HIPSC衍生心肌细胞（HIPSC-CMS）方案的优化，已受到了很多关注和资金。然而，心脏是一个复杂的器官，包括越来越多的细胞类型以及维持去极化和同步收缩的有效传播所需的独特空间结构。”总体而言，事实证明，小鼠模型的翻译价值（Nerbonne，2004年），最近的组织工程改进可以帮助克服与HIPSC在心血管研究中使用有关的当前局限性。当前从HIPSC获得心脏模型的主要策略如图1所示。在此角度，我们通过这些模型解决了当前局限
具有高质量的人IPSC控制线
来自SCTI003-A细胞系的代表性图像。（a）Stemcell的HIPSC可以与肠球形区分开，并使用STEMDIFF™肠类动物试剂盒（目录＃05140）嵌入Matrigel®Domes中，以使其成熟到人肠癌中。可以使用STEMDIFF™肠杆菌生长培养基（目录＃05145）来传递和扩展成熟的类器官（在第13天显示）。（b）使用STEMDIFF™背前桥式分化试剂盒（Catalog＃08620）（CatalDiff＃08620），可以与SCTI003-A区分开染色的DAPI（蓝色），MAP2（MAP2（MAGENTA），NEUN（黄色）和GFAP（CYAN）的神经器官，并与SCTI003-A区分开，并维持STEMDIFF™Neural Organid Organid Organid Organid Orancecodeandenceant（Catean）。（c）hipsc衍生的小胶质细胞具有可见过程和较小的细胞质与核比率，可以通过造血祖细胞中间人使用STEMDIFF™造血量™造血™造血™造血基因（使用Catalog＃05310），从而从Stemcell的HIPSC通过造血祖细胞中间产生（catalog＃05310），并使用Stemdiff™microgiriation（Catalog＃05310），并使用Stemdiff™MicrogliAD（catalog＃05310）（Catalog＃05310）。 ＃100-0019/100-0020）。（d）使用STEMDIFF™心室心肌细胞分化试剂盒（目录＃05010），可以从SCTI003-A产生心室心肌细胞的单层培养。