失明构成了日益增长的全球挑战,约有26%的病例归因于退化性视网膜疾病。虽然基因疗法,光遗传学工具,光敏开关和视网膜假体为视力恢复提供了希望,但这些高成本疗法将使很少的患者受益。因此,了解视网膜疾病是提高有效治疗的关键,需要在体外模型复制病理学并允许定量评估药物发现。多能干细胞(PSC)提供了独特的解决方案,因为它们的无限供应和分化为包含所有细胞类型的光响应性视网膜组织的能力。本综述着重于PSC的光感受器和视网膜色素上皮(RPE)细胞的历史和当前状态。我们探讨了这项技术在疾病建模,实验疗法测试,生物标志物鉴定和毒性研究中的应用。我们考虑可伸缩性,标准化和可重复性的挑战,并强调将脉管系统和免疫细胞纳入视网膜器官的重要性。我们主张在数据采集和分析中进行高通量自动化,并强调了高级微型生理系统的价值,这些系统充分捕获了神经视网膜,RPE和绒毛膜毛细血管之间的相互作用。
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。
摘要:自闭症谱系障碍(ASD)是一组复杂的神经发育障碍,会影响沟通和社交互动,并以受限的兴趣和重复行为模式出现。对ASD的敏感性受到遗传/可遗传因素的强烈影响;但是,了解ASD神经生物学的基础机制仍然存在很大的差距。在识别ASD风险基因以及在开发过程中这些基因网络调节的可能收敛途径已取得了显着进步。通过细胞重编程技术的突破使综合症和特发性ASD个体的诱导多能干细胞(IPSC)产生,从而为机械研究提供了患者特异性细胞模型。在过去的十年中,已经建立了从这些细胞开发脑器官的方案,从而导致人脑发育早期步骤的体外可重复性的显着进步。在这里,我们回顾了有关脑器官在ASD研究,提供当前艺术状态的最相关文献,并讨论了此类模型对未来发展的领域,局限性和机会的影响。
随着蛋白质结构预测的进步,RNA结构预测最近从深度学习研究人员那里受到了越来越多的关注。rnas引入了实验性RNA结构的稀疏性和较低的结构多样性,因此引入了实质性的chal。现有文献通常对这些挑战的解决通常很差,其中许多报道由于使用培训和测试集具有显着的结构重叠而导致的性能。此外,最新的结构预测批判性评估(CASP15)表明,RNA结构的深度学习模型目前的表现优于传统方法。在本文中,我们介绍了从蛋白质数据库(PDB)推出的结构化RNA的数据集RNA3DB,该数据集旨在培训和基准测试深度学习模型。RNA3DB方法将RNA 3D链条分为不同的组(组件),这些链在序列和结构方面都不冗余,提供了一种可靠的方法来分割训练,验证和测试集。确保这些结构上不同的组件的任何分裂可以产生测试和验证集,这些测试集与训练集中的序列和结构不同。我们提供RNA3DB数据集,这是RNA3DB组件的特定火车/测试拆分(以大约70/30的比率),该数据将被更新时期
诱导的多能干细胞(IPSC)衍生的T(IT)细胞代表了具有工程T细胞的养子池疗法中的突破性边界,并准备克服与常规制造方法相关的关键限制。IPSC提供了现成的治疗性T细胞来源,具有有限膨胀和直接遗传操作的潜力,以确保通过嵌合抗原受体(量子)引入特定的治疗功能,例如抗原特异性的特异性治疗功能。重要的是,IPSC的基因工程提供了产生对严格安全评估的完全修改的克隆线的好处。对利用IT细胞的潜力至关重要的是开发坚固且临床上兼容的生产过程。目前用于基因工程的方案以及旨在反映人类造血和T细胞发育的分化方案,其效率各不相同,并且通常包含不合格的组件,从而使它们不适合临床实施。这项全面的审查集中在过去十年中取得的显着进展,从而在IPSC中产生功能性的T细胞。重点是与良好的制造实践(GMP)标准,可伸缩性,安全措施和质量控制的对齐,这构成了临床应用的基本先决条件。总而言之,对IPSC作为来源的关注承诺标准化,可扩展,临床相关且可能更安全地生产工程的T细胞。这种开创性的方法具有将希望扩展到更广泛的患者和疾病的潜力,在收养T细胞疗法方面的新时代领先。
多能干细胞(PSC)具有分化为多种细胞类型的非凡能力。这种能力受到表观遗传机制,尤其是组蛋白修饰的严格调节。此外,将体细胞或命运的细胞重编程为诱导的多能干细胞(IPSC)在很大程度上取决于这些修饰,例如组蛋白甲基化和组蛋白的乙酰化。虽然已经利用小鼠模型进行了广泛的研究,但是人IPSC中组蛋白修饰的重要性正在越来越多地识别。最近的研究强调了表观遗传调节剂在癌症干细胞(CSC)的重编程过程和调节中的重要性,这些(CSC)在肿瘤启动和治疗耐药性的发展中至关重要。本综述阐明了影响重编程的组蛋白修饰的动态变化,并强调了在激活和抑制标记之间保持平衡的必要性。这些表观遗传标记受诸如DNA甲基转移酶(DNMT)和组蛋白脱乙酰基酶(HDACS)等酶的影响。此外,本综述探讨了旨在针对这些表观遗传修饰以增强癌症治疗功效的治疗策略,同时促进对多能性和重编程的理解。尽管在创建用于调整组蛋白改良酶的抑制剂方面有希望的发展,但诸如抗选择性和抗治疗性等挑战仍在构成重大障碍。因此,未来的努力必须优先考虑生物标志物驱动的方法和基因编辑技术,以优化表观遗传疗法的功效。
有建立的方法来产生人类多能干细胞(HPSC)的高纯性神经元,星形胶质细胞和小胶质细胞。先前的工作表明,神经胶质细胞在神经元功能中起重要作用,包括突触发生和稳态。然而,神经元单栽培缺乏这些在生理上重要的神经神经元相互作用。我们创建了一种与星形胶质细胞共同培养HPSC衍生的前脑神经元共同培养的方案,以评估神经胶质共培养对神经元形态的影响。然后,我们通过将HPSC衍生的小胶质细胞添加到神经元和星形胶质细胞中,开发了三个文化模型。我们对单培养的神经元进行了伤口损伤测定法。我们的结果表明,与神经元单栽培相比,可以一起培养星形胶质细胞,神经元和小胶质细胞的纯种群以显示功能特性。该系统可用于进一步研究胶质神经元相互作用的功能影响。
摘要:聚合物的电性能在传感器、储能、微电子和过滤膜等广泛的应用中越来越重要。在本文中,提出了多能金离子注入对氧化石墨烯(GO)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚乳酸(PLLA)元素、化学、结构和电性能的影响,以及在 3D 金属-电介质结构合成中的潜在应用。按升序或降序使用三种能量 3.2、1.6、0.8 MeV 的金离子,剂量为 3.75×10 14 cm -2,以升序或降序创建两个样本集,随后通过 RBS、ERDA、EDS 和 AFM 进行分析。RBS 分析用于注入样品中的金深度轮廓表征,轮廓与 SRIM 代码模拟的轮廓相当一致。采用标准两点技术研究了离子辐照所用的参数下的电性能。离子辐照后,方块电阻降低,并且很明显,离子注入能量的上升顺序对电导率的提高的影响比下降顺序更显著。
阻遏元件1沉默转录因子(REST)是参与神经发育和神经保护作用的转录阻遏物。REST与REST CorePressor的Corest1,Corest2或Corest3(分别由RCOR1,RCOR2和RCOR3编码)形成复合物。新兴的证据表明,在不同发育阶段,Corest家族可以独立于各种神经和神经胶质细胞类型中的静止基因靶向独特的基因。然而,关于corest家族在人类神经发育中的表达和功能的知识有限。为了解决这一差距,我们采用了2D和3D人类多能干细胞(HPSC)模型来研究REST和RCOR基因表达水平。我们的研究表明,谷氨酸能皮质和GABA能腹前脑神经元以及成熟功能性NGN2诱导的神经元的RCOR3表达显着增加。此外,简化的星形胶质细胞转分化方案导致分化后RCOR2表达显着降低。在成熟神经元和大脑器官中以及后者中的RCOR2中的静止表达显着降低。 总而言之,我们的发现提供了对人神经元和神经胶质分化中RCOR基因的细胞类型特异性表达模式的首次见解。 具体而言,RCOR3表达在神经元中增加,而RCOR2水平降低了星形胶质细胞。 在HPSC神经元和神经胶质分化过程中,静止基因和RCOR基因的动态表达模式强调了静息和Corest蛋白在调节人类中这些细胞类型的发展中所扮演的不同作用。的静止表达显着降低。总而言之,我们的发现提供了对人神经元和神经胶质分化中RCOR基因的细胞类型特异性表达模式的首次见解。具体而言,RCOR3表达在神经元中增加,而RCOR2水平降低了星形胶质细胞。在HPSC神经元和神经胶质分化过程中,静止基因和RCOR基因的动态表达模式强调了静息和Corest蛋白在调节人类中这些细胞类型的发展中所扮演的不同作用。
替代剪接已成为时空控制发育的基本机制。更好地了解这种机制的调节,不仅具有阐明基本生物学原理的潜力,而且还具有破译与正常剪接网络不正当调节的疾病有关的病理机制。在这里,我们利用了人类多能干细胞在人类肌发生过程中破译肌肉闪烁(MBNL)蛋白的作用,这是一个组织特异性剪接调节剂,其功能丧失与肌动症1型1型(DM1)相关,是一种遗传性神经肌肉肌肉疾病。多亏了CRISPR/CAS9技术,我们产生了在MBNL蛋白中耗尽的人类诱导的多能干细胞(HIPSC),并评估了它们损失对骨骼肌细胞产生的后果。我们的结果表明MBNL蛋白需要晚期肌源性成熟。此外,MBNL1和MBNL2的丧失概括了在HIPSC衍生的骨骼肌细胞中观察到的DM1的主要特征。比较转录组分析还揭示了由这些蛋白质调节的肌肉相关过程,这些过程通常在DM1中被误导。一起,我们的研究揭示了人类肌发生中MBNL蛋白的时间需求,并应促进能够应对这些MBNL蛋白功能丧失的新的治疗策略。