色素性视网膜炎和与年龄相关的黄斑变性是世界上不可逆视觉障碍的最常见原因。现有的治疗方法可能更有效,强调了新治疗的必要性。通过人类多能干细胞的移植来重建视网膜感受器,代表了一种有吸引力的恢复视力方法,已经获得了动力。本文详尽地说明了该领域已知的内容,发现的结果以及最近的进步。本评论论文概述了视网膜损伤/退化的病理生理学的视网膜组织,以及在视网膜再生中使用多能干细胞的背后推理。本文研究了分化策略,决定细胞类型规范的分子成分以及在体外进行视网膜发育的娱乐,遗传工程和操纵表观遗传标记,使用各种技术来驱动特定的细胞命运并提高治疗疗效。
我们的项目是了解植入前小鼠胚胎中细胞谱系分化的遗传机制。我们对在小鼠中最初3天进行的层细胞(EPI)和原始内胚层细胞(PRE)之间的区分特别感兴趣,对应于人类的前6天。这些细胞将产生未来个体及其后代的所有细胞。此外,EPI是著名的ES多能干细胞的来源或类似于IPS重编程的细胞的来源。这些细胞具有提供任何胚胎或成人细胞类型的能力,因此具有巨大的细胞治疗潜力。我们的团队正在研究胚胎细胞中如何获得这些“多能”特性及其分化方式。我们还正在分析它们与前和滋养剂的相邻组织的关系,后来分别参与了蛋黄囊和胎盘的形成。
背景:人类诱导的多能干细胞(HIPSC)的人类睾丸器官的产生为性腺发育生物学和生殖疾病建模提供了令人兴奋的机会。但是,创建类型的类器官,这些器官紧密模仿睾丸的组织结构仍然具有挑战性。方法:在这项研究中,我们建立了一种使用逐步分化方法以及悬挂掉落和旋转培养系统的组合从HIPSC生成睾丸器官(TOS)的方法。通过检测形态,单细胞RNA测序和蛋白质谱证实了HIPSC衍生的前体睾丸细胞自组装成类器官的能力。通过测量转录组特征和功能特征的测量,包括激素的反应性和血液杀伤性(BTB)形成,以及通过记录对生殖毒素生殖的细胞的细胞活力和BTB完整性来评估睾丸类器官作为药物评估模型的可靠性。最后,我们应用了睾丸类器官来评估半瓜肽是胰高血糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1 RA)对睾丸功能的影响,从而强调了它们作为药物评估模型的实用性。结果:这些类器官表现出睾丸状结构和BTB功能。RNA测序和功能测定确认睾丸类器官具有促性腺激素调节的基因表达谱和内分泌功能,与睾丸组织的基因表达谱和内分泌功能非常相似。值得注意的是,这些类器官表现出对半卢比德的敏感性。用半卢宾治疗导致睾丸激素水平降低和INHBB表达的下调,与先前的临床观察一致。结论:这些发现引入了一种从人多能干细胞中产生睾丸器官的方法,突出了它们作为研究睾丸功能,药物毒性的有价值模型,以及Semaglutide等化合物对睾丸健康的影响。
人为时代的生物多样性损失危机需要研究非模型生物的新工具。大象既是一种濒危物种,又是研究复杂表型(例如大小,社会行为和寿命)等复杂表型的出色模型,但它们仍然严重研究。在这里,我们报告了通过化学媒体诱导和菌落选择的两个步骤,然后对大象转录因子Oct4,Sox2,Sox2,sox2,klf4,myc±nanog and Lin28a和MADENATION进行过度表达,然后通过化学媒体诱导和菌落选择过度表达了大象诱导的多能干细胞(EMIPSC)的第一个推导。自Shinya Yamanaka进行重新编程以来,已经报道了来自许多物种在内的许多物种的IPSC,包括功能灭绝的北部白鼻菌,但EMIPSC仍然难以捉摸。对于多种物种,与小鼠和人类(如小鼠和人类)相比,采用了重编程方案,但我们的EMIPSC方案几乎没有变化,但我们的EMIPSC方案需要更长的时间表和抑制TP53扩张基因,这些基因被认为可以在大象中赋予独特的癌症。IPSC解锁了探索细胞命运,细胞和组织发育,细胞疗法,药物筛查,疾病建模,癌症发展,配子发生及其他方面的巨大潜力,以进一步了解我们对这一标志性的巨型巨型。这项研究为遗传拯救和保护的晚期非模型生物细胞模型打开了新的边界。
摘要:指定性白细胞营养不良(MLD)是一种罕见的神经退行性疾病,它是由于溶酶体酶芳基硫糖酶A(ARSA)的缺乏而引起的。在全球范围内,有40,000人中有160,000人患有这种疾病。虽然目前尚无对MLD的有效治疗方法,但诱导的多能干细胞衍生的脑器官具有更好地了解MLD发病机理的潜力。但是,开发脑器官模型昂贵,耗时,并且可能无法准确反映疾病的进展。使用人脑器官的准确且廉价的计算机模拟可以克服当前的局限性。人工诱导的全脑器官(AIWBO)有可能极大地扩展我们对MLD建模的能力并指导未来的湿实验室研究。在这项研究中,我们使用先前验证的机器学习平台DeepNeu(v6.2)升级和验证了人工诱导的全脑器官平台(Neuborg)。使用此升级的Neuborg,我们已经生成了MLD的AIWBO模拟,并提供了一种新的方法来评估与MLD发病机理,疾病进展和新的潜在治疗选择相关的因素。
反复的肺上皮损伤被认为是特发性肺纤维化(IPF)的主要驱动力。然而,缺乏可用的疗法,并没有针对上皮和人类模型的纤维上皮损伤,并且缺乏对药物发现的适用性。,我们使用了源自人类诱导的多能干细胞,该模型在IPF中观察到的异常上皮重编程模型,这些类器可以源自人类诱导的多能干细胞,这些干细胞用促勃罗多尔和炎性细胞因子的鸡尾酒刺激。肺泡器官RNA-SEQ数据的反卷积表明,纤维化鸡尾酒迅速增加了过渡细胞类型的比例,包括KRT5 2 /KRT17 +异常基底表型,最近在IPF肺部的肺中鉴定出来。我们发现上皮重编程和细胞外基质(ECM)的产生在去除纤维化鸡尾酒后持续存在。我们评估了IPF,Nintedanib和Pirfenidone的两种临床批准化合物的作用,发现它们降低了ECM和促辛基介体的表达,但并未完全反向上皮重编程。因此,我们的系统概括了IPF的关键方面,是一个有前途的药物发现系统。
人为时代的生物多样性损失危机需要研究非模型生物的新工具。大象既是一种濒危物种,又是研究复杂表型(例如大小,社会行为和寿命)等复杂表型的出色模型,但它们仍然严重研究。在这里,我们报告了通过化学媒体诱导和菌落选择的两个步骤,然后对大象转录因子Oct4,Sox2,Sox2,sox2,klf4,myc±nanog and Lin28a和MADENATION进行过度表达,然后通过化学媒体诱导和菌落选择过度表达了大象诱导的多能干细胞(EMIPSC)的第一个推导。自Shinya Yamanaka进行重新编程以来,已经报道了来自许多物种在内的许多物种的IPSC,包括功能灭绝的北部白鼻菌,但EMIPSC仍然难以捉摸。对于多种物种,与小鼠和人类(如小鼠和人类)相比,采用了重编程方案,但我们的EMIPSC方案几乎没有变化,但我们的EMIPSC方案需要更长的时间表和抑制TP53扩张基因,这些基因被认为可以在大象中赋予独特的癌症。IPSC解锁了探索细胞命运,细胞和组织发育,细胞疗法,药物筛查,疾病建模,癌症发展,配子发生及其他方面的巨大潜力,以进一步了解我们对这一标志性的巨型巨型。这项研究为遗传拯救和保护的晚期非模型生物细胞模型打开了新的边界。
摘要:可编程核酸酶在基因编辑中的应用极大地改变了当前基础生物学和临床转化的研究。人类多能干细胞 (PSC)(包括胚胎干细胞 (ESC) 和诱导多能干细胞 (iPSC))中的基因编辑与临床细胞治疗高度相关,因此应特别谨慎地进行研究。首先,由于 PSC 中的所有突变都会传递给其所有后代,因此编辑器的脱靶编辑将被放大。其次,由于 PSC 对 DNA 损伤的高度敏感性,基因编辑造成的双链断裂 (DSB) 可能导致编辑效率低下和基因组保护缺陷的细胞群富集。在这方面,DSB 独立的基因编辑工具(如碱基编辑器和主要编辑器)因其避免这些后果的性质而受到青睐。随着对微生物世界的了解越来越多,Cas 相关核酸酶、转座子和重组酶等新系统也正在扩大基因编辑工具箱。在这篇综述中,我们讨论了可编程核酸酶在 PSC 中用于基因编辑的当前应用、研究人员为优化这些系统所做的努力,以及可能用于分化建模和治疗应用的新工具。
Rufei Huang 1# , Huan Xia 1# , Tao Meng 1# , Yufei Fan 1 , Xun Tang 1 , Yifang Li 1 , Tiantian
对复杂疾病(例如糖尿病)遗传基础的机械理解在很大程度上是由于影响疾病表型的渗透率和/或表现的遗传疾病改良剂的活性而难以捉摸。面对这种复杂性,单基因突变(单基因糖尿病)引起的罕见形式可用于模拟单个遗传因素对胰腺B细胞功能障碍的贡献和葡萄糖稳态的分解。在这里,我们回顾了蛋白质编码和非蛋白质编码遗传疾病修饰对糖尿病亚型发病机理的贡献,以及人类多能干细胞(HPSC)的生成,分化和基因组编辑的最新技术进步如何启用基于细胞疾病模型的发展。最后,我们描述了一种疾病修饰的发现平台,该平台利用这些技术使用诱导的多能干细胞(IPSC)鉴定出新的遗传修饰者,这些干细胞(IPSC)源自由杂合突变引起的单基因糖尿病患者。