6.Nat Commun：人源多功能干细胞研究揭示控制心跳的新遗传通路
doi:10.1038/s41467-018-03714-x
通过使用人源多功能干细胞，来自澳大利亚默多克儿童研究所的一个研究团队发现一个叫做NKX2-5的基因负责调解心跳节律及心肌细胞发育。这项研究于近日发表在《Nature Communications》上。 该研究领导作者David Elliott博士表示这个基因发生突变会导致人心脏的电路系统出现故障，因此NKX2-5突变的病人通常都需要植入心脏起搏器。 此前已知NKX2-5可以控制其他基因的开关。研究人员还发现NKX2-5通过直接控制另一个叫做HEY2的基因来控制心肌细胞发育。HEY2突变会引起布鲁格达综合征——一种扰乱正常心跳节律的疾病。
7.Nat Commun：科学家成功将皮肤细胞重编程为多潜能干细胞
doi:10.1038/s41467-018-05067-x
我们的体内含有多种类型的细胞，每一种细胞都扮演着不同的类型的角色，2012年诺贝尔获奖者—日本科学家山中伸弥通过研究将成体皮肤细胞成功转化成了诱导多能干细胞(ipsC)，这一过程称之为重编程作用。
截止到目前为止，重编程过程仅可能引入关键的基因促进细胞类型的转化，这种基因称之为山中因子(Yamanaka factors)，其能被被人工转入到正常情况下并不具有活性的皮肤细胞中;近日，来自芬兰赫尔辛基大学等机构的科学家们通过激活细胞自身的基因，成功将皮肤细胞转化成了多能干细胞，相关研究刊登于国际杂志Nature Communications上，文章中，研究人员利用基因编辑工具CRISPRa直接对细胞中相关的基因进行了激活，他们利用了一种钝化版本的Cas9剪刀，其并不会对DNA进行切割，而是能在不对基因组进行突变的基础上来激活基因的表达。 研究者Otonkoski教授表示，CRISPR/Cas9基因编辑系统能用来激活基因的表达，其在细胞重编程上能表现出巨大的潜力，因为其在同一时间里能对多个基因进行靶向作用，相比对转基因进行过表达作用，基于激活内源性基因的重编程过程从理论上来讲能够以一种生理学的方式来控制细胞的命运，同时还能产生较多正常的细胞;文章中，研究人员对CRISPR激活系统进行了工程化修饰，使其能够对细胞进行强大的重编程作用以产生诱导多能干细胞。
8.Cancer Res：科学家揭示结肠癌新起源 小肠上皮细胞去分化是重要成因
doi:10.1158/0008-5472.CAN-18-0043
一般认为结肠癌的细胞起源是残留的成体干细胞，这些细胞具有永生化的特点，并且逃脱了小肠上皮进行连续细胞更新的过程。但是，最近一些研究发现在某些特定条件下，分化的细胞也可以获得干细胞样特征，并形成肿瘤。确定这类肿瘤的细胞起源将有助于癌症预防以及癌症治疗，不同起源的癌症通常对不同的治疗方法产生应答。
最近来自美国新泽西州立大学的研究人员对分化的小肠上皮细胞如何形成肿瘤进行了深入研究，相关研究结果发表在国际学术期刊Cancer Research上。 在这项研究中，研究人员发现了肿瘤起源于分化的小肠上皮的一种新情况。他们观察到在小肠上皮细胞中，促分化转录因子SMAD4的失活能够在短期时间内得到很好的耐受，但是在几个月后，会形成腺瘤并伴随着Wnt信号途径的激活。SMAD4失活和WNT信号途径的激活同时发生会导致已分化组织发生去分化并快速形成腺瘤。 转录分析结果表明，在SMAD失活和WNT途径激活同时发生的情况下，这些去分化的细胞获得了干细胞特征，表达分化小肠标志物的细胞进入细胞周期重新表达干细胞基因。 这些结果表明，当癌基因WNT信号途径存在的时候，SMAD4能够维持分化的小肠细胞特征，因此阻止了分化的小肠上皮细胞发生去分化和肿瘤形成，针对这一现象未来可对结肠癌成因进行进一步分析，实现精准靶向治疗。
9.Science：巨噬细胞是维持乳腺干细胞的活性所必需的
doi:10.1126/science.aan4153; doi:10.1126/science.aau1394
干细胞微环境(stem cell niche, 也译作干细胞壁龛)在调节关键性的干细胞性质(包括自我更新、分化和细胞命运变化)中起着至关重要的作用。虽然几种器官中的干细胞微环境已得到很好描述，但是乳腺干细胞(mammary gland stem cell, MaSC)微环境的细胞特征和分子特征在很大程度上仍未得到充分研究。乳腺基质细胞群体---包括成纤维细胞、巨噬细胞和其他的免疫细胞---对乳腺发育是比较重要的，并且与MaSC微环境的功能有关。然而，导致乳腺基质细胞依赖性的MaSC活性调节的信号机制仍然是未知的。深入认识MaSC与它们的微环境细胞之间的交谈对理解正常的组织稳态和乳腺癌等疾病状况是非常重要的。
在一项新的研究中，来自美国和荷兰的研究人员着重关注一种被称作Dll1的Notch配体，这是因为这种Notch配体在富含MaSC的乳腺上皮细胞(mammary epithelial cell, MEC)群体中高度表达。在乳腺上皮细胞中进行Dll1条件性敲除会导致乳腺发育期间的分支形态发生(branching morphogenesis)显著延迟，而且会导致怀孕和哺乳期间的肺泡形成不足，这提示着Dll1介导的通路在乳腺发育中起着关键性的作用。相关研究结果发表在2018年6月29日的Science期刊上，论文标题为Notch ligand Dll1 mediates cross-talk between mammary stem cells and the macrophageal niche。
这些研究人员发现不论是处女小鼠还是怀孕小鼠，Dll1条件性敲除小鼠在不同的乳腺发育阶段具有下降的MaSC数量。再者，他们利用Dll1报告小鼠发现Dll1表达富集在MaSC中，而且Dll1阳性MaSC要比Dll1阴性MaSC具有更大的再生潜力。对Dll1-Cre-ERT2;dTomato报告小鼠进行谱系追踪揭示出Dll1阳性MaSC能够产生乳腺基底细胞和管腔细胞。Dll1条件性敲除小鼠表现出显著下降的乳腺巨噬细胞数量。乳腺巨噬细胞具有的分子特征包括Wnt和Notch信号通路中的组分富集，这就使得它们不同于其他组织中的巨噬细胞。Dll1结合乳腺巨噬细胞表面上的Notch2和Notch3，从而激活Notch信号，这是维持MaSC微环境中的巨噬细胞数量和它们的促进MaSC的活性所必需的。利用一种MaSC-巨噬细胞共培养系统，他们也证实MaSC表达的Dll1诱导巨噬细胞中的Wnt配体(比如Wnt3、Wnt10和Wnt16)表达，而且这些Wnt配体反馈回到MaSC中，从而促进MaSC的干细胞活性。涉及遗传和药物剔除巨噬细胞以及巨噬细胞特异性的Notch信号转导缺乏的体内实验进一步证实了乳腺巨噬细胞在维持MaSC活性中的关键作用。
