b)单细胞转录组分析显示了肠道的不同上皮细胞类型。左图显示了UMAP可视化,其中细胞根据其鉴定的细胞类型对颜色编码。插图图是UMAP簇的覆盖层,其箭头表示单元类型之间的谱系关系。右侧的小提琴图显示了在TCF7L2 WT/WT和TCF7L2 Flox/Flox小鼠之间比较的识别簇中关键谱系标记的差异表达;基因表达水平在y轴上指示。alpi,碱性磷酸酶,肠; ATOH1,Atonal BHLH转录因子1; defa5,防御5; Fabp1,脂肪酸结合蛋白1; GFRA3,GDNF家族受体alpha 3; LGR5,富含亮氨酸的重复G蛋白偶联受体5; MMP7,基质金属肽酶7; MKI67,扩散标记KI-67; MUC2,粘蛋白2; Neurog3,Neurogenin 3; OLFM4,橄榄毒素4; Reg4,重生家庭成员4; SPDEF,SAM指向包含ETS转录因子的域; Spink4,丝氨酸肽酶抑制剂Kazal 4型; TFF3,Trefoil因子3。
•将胰腺外分泌细胞转化为糖尿病治疗的新β小岛细胞•将耳蜗非感官细胞转化为新毛细胞,以恢复听力损失•我们使用生物信息学和高吞吐量组合筛选以识别mRNA组合以识别细胞重编程
可以很好地确定神经干细胞(NSC)命运受固体的强烈影响 - 例如细胞外基质(ECM)的特性,例如刚度。但是,脑ECM是粘弹性的,表现出固体(喜欢和流体)的质量。重要的是,粘弹性经常在疾病状态和衰老中发生变化,这提出了这些特性如何对这两个过程的贡献的问题。使用唯一的两个维粘弹性培养系统,我们发现ECM应力放松(例如属性)与刚度在确定NSC命运承诺中起着可比的作用。特别是ECM应力松弛驱动星形胶质细胞分化,这是由Rho GTPase RhoA动态激活介导的效果。我们的发现突出了将粘弹性纳入培养平台以控制干细胞分化的价值。
在1848年,欧洲人定居在大盐湖旁边,也许在他们的想象中,该湖在未来175年内将损失超过70%的水和60%的表面积。每天,成千上万的湖泊正在培养明尼苏达州的人类生活和生态系统。似乎必须提出这个基本问题。下个世纪明尼苏达州湖泊的命运是什么?基于经济增长情景的不同全球共享社会经济途径(SSP)的气候预测表明,明尼苏达州会更湿。此外,观察结果表明,自1900年以来,在明尼苏达州,年度降水量增加了30%。因此,我们的湖泊不太可能在下个世纪枯竭。然而,更多的降水量和潜在的农业生长意味着额外的径流,可以将更多的营养带入湖泊,并加速富营养化和藻华的生长。此外,随着空气温度和二氧化碳浓度的升高,藻类开花将具有更有利的生长环境,尤其是有毒的蓝细菌开花(例如,微囊藻)可以在湖面积累。我们假设明尼苏达州湖泊的富营养化将在接下来的几十年中加速。
造血干细胞(HSC)是能够无限自我更新的多能细胞,对于整个生命的血液和免疫细胞的产生至关重要。HSC驻留在骨髓中的静止状态,仅在某些刺激后才扩散。杀死这些静止细胞的失败可能导致血液学缺陷,因此,该过程受到多个信号通路的严格调节。最近的研究表明,SER/ THR蛋白磷酸酶可能比以前预期的更多。在这个问题中,LU及其同事表明,蛋白质磷酸PPM1B通过调节WNT/ B-蛋白 - 蛋白信号通路来控制HSC的稳态。使用造血细胞中PPM1B基因的Exon 2的Vav-Cre介导的有条件缺失的转基因PPM1B CKO小鼠模型,它们表明PPM1B对于HSC的增殖是必不可少的。通过限制稀释测定和串行移植实验,进一步证明了ppm1b CKO动物中HSC功能的功能受损。使用PPM1B的小痣抑制剂(HN252 2)以及通过RNA干扰对PPM1B的消耗,在体外概括了来自动物模型的数据。此外,PPM1B CKO小鼠在常见淋巴样祖细胞中也表现出改变,导致B细胞白细胞减少症,而MER MER ELOID谱系未受到影响。此外,谱系-SCA-1 + C-KIT +(LSK)造血干细胞和祖细胞的RNASEQ分析表明,PPM1B CKO动物中包括包括Wnt在内的几种信号通路失调。最后,作者很好地证明了Wnt尤其是,在ppm1b删除PPM1B时,将B -Catenin的几个下游靶标(包括FZD1,JUN,CAMK2B,LRP5,CCND1和GPC4)下调,表明HSC中的缺陷可能是由WNT信号抑制引起的。的确,来自PPM1B CKO动物的LSK细胞显示出B-蛋白质的非活性形式的含量增加,在Ser33/37/Thr41处被磷酸化。
细胞的命运和身份需要及时激活谱系特异性和伴随抑制替代性linege基因。该过程是如何表观遗传编码的,仍然在很大程度上未知。在骨骼肌干细胞(MUSC)中,肌源性调节因子在肌源性程序的顺序激活中起着关键作用,但是,对于抑制替代谱系基因的抑制如何有助于该程序。在这里,我们报告说,MUSC中的大量非Lineage基因保留了宽松的染色质标记,但被抑制了转录。我们表明,主表观遗传调节剂,阻遏物元件1-沉默转录因子(REST),也称为神经元素限制性沉默因子(NRSF),在抑制这些非肌肉谱系基因和发育调控基因的抑制中起着关键作用。缺乏功能性休息的MUSC表现出改变的表观遗传和转录特征,并且自我更新受损。因此,MUSC通过细胞凋亡逐渐进入细胞死亡,干细胞池经历耗尽。缺乏休息的骨骼肌显示出再生并显示肌纤维萎缩。总体而言,我们的数据表明,REST通过在成年小鼠中抑制多个非肌肉谱系和发育调节的基因来保护肌肉干细胞身份和存活中起关键作用。
1伦敦的伦敦项目,轨道,伦敦大学学院(UCL)的眼科研究所,英国伦敦WC1E 6BT; lyndon.dacruz1@nhs.net(l.d.c.); odgeorgiadis@gmail.com(O.G.); bnommiste@tenpoint-tx.com(B.N.); p.coffey@ucl.ac.uk(p.c.)2位于伦敦大学WC1E 6BT的Moorfields Eye Hospital NHS基金会NHS基金会NHS基金会信托基金会NHS基金会信托基金会NHS基金会信托基金会(UCL) mandeep.sagoo1@nhs.net 3 Moorfields眼医院NHS基金会信托基金会,伦敦市路162号,英国城市路162 t.soomro@nhs.net†这些作者都是第一位作者,他们为这项工作做出了同样的贡献。 •附录A中提供了伦敦项目研究小组的合作者/成员。2位于伦敦大学WC1E 6BT的Moorfields Eye Hospital NHS基金会NHS基金会NHS基金会信托基金会NHS基金会信托基金会NHS基金会信托基金会(UCL) mandeep.sagoo1@nhs.net 3 Moorfields眼医院NHS基金会信托基金会,伦敦市路162号,英国城市路162 t.soomro@nhs.net†这些作者都是第一位作者,他们为这项工作做出了同样的贡献。•附录A中提供了伦敦项目研究小组的合作者/成员。
大多数人乳腺癌取决于激素刺激的雌激素受体α(ER),并且对其抑制作用敏感。治疗耐药性在大多数晚期癌症中都产生,因为遗传改变会促进ER本身或ER靶基因的配体独立激活。虽然在某些情况下可以重新定位具有新的ER拮抗剂的ER配体结合结构域(LBD)可以起作用,但这些药物在许多遗传背景中在包括失去LBD或失去LBD的ER融合的许多遗传背景中无效。通过识别ER翻译的机制,我们在本文中提出了一种靶向ER且难以治疗ER变体的替代策略。我们发现ER翻译是独立的和MTOR抑制剂不敏感的,但取决于5'UTR元素,并且对MRNA解旋酶的翻译起始因子EIF4A(一种mRNA解旋酶)的药理抑制敏感。eIF4A抑制迅速降低了ER的ER和短寿命靶标的表达,例如Cyclin D1和Cyclin d-CDK复合物中乳腺癌细胞中的其他成分。这些作用转化为抑制多种非配体乳腺癌模型的生长,包括由缺乏配体结合位点的ER融合蛋白驱动的乳腺癌模型。EIF4A抑制的功效与ER降解器相结合时会增强。伴随抑制ER合成及其降解的诱导会导致ER表达和肿瘤生长的协同和持久的抑制作用。在组合治疗中已经观察到了多种临床反应,包括持久的回归。简介这些发现的临床重要性通过选择性EIF4A抑制剂Zotatifin的早期临床试验(NCT04092673)的结果证实,在转移性乳腺癌阳性乳腺癌患者中。这些数据表明,EIF4A抑制作用可能是治疗晚期ER+乳腺癌的有用新策略。
在多细胞生物中,特定组织是由干细胞的特定种群通过不对称细胞分裂的循环产生的,其中一个女儿经历了分化,另一个女儿维持增生特性。在拟南芥根中,哥伦氏菌 - 一种保护和定义干细胞生态位位置的重力感应组织 - 代表了组织的典型例子,该组织的组织仅由增殖和分化之间的平衡决定。柱状细胞通过二元细胞命运开关衍生自单层干细胞,该开关由多个独立的调节输入精确控制。在这里,我们表明HD-ZIP II转录因子(TFS)HAT3,ATHB4和AHTB2冗余地调节了拟南芥根中的小肠干细胞命运和图案。HD-ZIP II TFS通过充当FEZ/ SMB电路的效应子,同时通过干扰生长素信号来抵消激素诱导的分化,从而促进Columella干细胞增殖。总体而言,我们的工作表明HD-ZIP II TFS连接两个相对的平行输入,以调整柱状干细胞中增殖与分化之间的平衡。
成年干细胞在维持组织稳态和促进寿命方面起着至关重要的作用。在肠道,肺和皮肤中成年上皮干细胞中的复杂组织和存在作为这些细胞的标志。这些细胞在其各自的器官中的特定位置模式突出了它们所居住的利基市场的重要性。细胞外基质(ECM)不仅提供了物理支持,而且还充当各种生化和生物物理信号的储层。我们将考虑这三个上皮的增殖,修复和再生能力的差异,并回顾环境提示如何从利基市场中出现的环境提示调节细胞命运。这些提示是通过机械信号,调节基因表达来转导的,并将我们带到命运支架的概念。了解在各种器官中控制干细胞命运的机制中的类比和差异都可以为复兴治疗和组织工程提供宝贵的见解。