文章信息 今天介绍的是关于人脐带间充质干细胞单细胞转录组文章,探索人脐带间充质干细胞的异质性,文章2019年5月发表于Cell Death and Diseas。 摘要 间充质干细胞(MSC)是一群多能细胞,具有通过调节再生和炎症优异的促进组织修复能力。MSCs在疾病治疗中的疗效依赖于产生的同源性细胞群体的相对数量。 背景 间充质干细胞(MSCs)是由俄罗斯科学家Alexander Friedenstein在20世纪60年代后期从骨髓(BM)中发现的多能细胞,他观察到骨髓是生物体出生后间充质组织的干细胞库。 因此,体外扩增的MSCs间的异质性的鉴别和应用反应了它们在疾病治疗中应用的治疗机会。考虑到不同供体来源和扩增过程中可供选择的MSCs的克隆。
---- 上皮-间充质转化(epithelial-to-mesenchymal transition,EMT),是指上皮细胞通过特定程序转化为具有间质表型细胞的生物学过程,它是上皮来源的恶性肿瘤细胞获得迁移和侵袭能力的重要生物学过程 本文对在发育和疾病过程中从上皮形态向间充质形态转变过程中激活的重要调控途径和主要细胞事件进行了阐述。 肌动蛋白细胞骨架,微管阵列和细胞间连接的组织在可能涉及支架蛋白(IQGP)的机制中紧密协调,但细节仍有待研究。 具有正负作用的信号转导机制的复杂网络在核上汇聚,以下调上皮表型所需的基因,并上调指定间充质特征的基因。GSK3β和NF-κB在协调这些途径中起着核心作用。
该文章以缺血再灌注损伤对供体器官的影响作为背景,介绍了间充质干细胞改善器官缺血再灌注损伤的机制(图1)。 图1.间充质干细胞改善器官缺血再灌注损伤的机制 间充质干细胞一直以来都是治疗器官缺血再灌注损伤的一大热点。 间充质干细胞是一类具有多向分化潜能的细胞,具有免疫调节、抗氧化、抗凋亡和促进组织修复再生的能力。已经有大量研究证明,间充质干细胞可以有效地减轻器官缺血再灌注损伤。 图2.联合间充质干细胞与机械灌注应用于供体器官保存与修复 文章中归纳了近年来联合间充质干细胞与机械灌注应用于器官移植的研究,总结了各个研究中的间充质干细胞与机械灌注不同的联合应用方法,以及对不同器官移植的影响 郑少忆教授团队在文章中还提出关于间充质干细胞与机械灌注结合的一些思考,如针对不同器官间充质干细胞的最佳浓度、机械灌注系统对间充质干细胞的影响、间充质干细胞异质性对研究可重复性的影响等。
天士力医药集团股份有限公司开发的全球首款异体脂肪间充质基质细胞(AD-MSCs)治疗急性缺血性脑卒中的药物(NR-20201),于2024年10月26日获得美国食品药品监督管理局(FDA)临床试验批准。 据悉,该公司在研发NR-20201的过程中,利用人工智能解析单细胞转录组学、分析细胞生命轨迹与命运结局[1,2],确认天士力标准制备工艺生产的AD-MSCs为间充质基质细胞而非间充质干细胞。 基于基质细胞与干细胞的区别,该产品具有独特的鉴定标准和不同于干细胞的作用机制。该产品根据患者情况,选择适合的治疗时间窗,促使细胞静脉输入后有效归巢。 因此成为全球首款间充质基质细胞药物产品。
间充质干细胞来源细胞外囊泡具有组织修复潜力,有望用于无细胞生物治疗,在多种组织损伤病变中展现出应用潜力。 近日,中国医科大学王小红教授团队报道了一种利用间充质干细胞来源细胞外囊泡递送壳寡糖的无细胞治疗策略,用于促进软骨损伤修复和缓解骨关节炎。 大鼠脂肪间充质干细胞(AMSCs)细胞外囊泡(EVs)和壳寡糖(COS)结合物(EVs-COS)的表征。 图2. EVs-COS对IL-1β诱导软骨细胞活力和凋亡的影响。 图3.
将骨髓间充质干细胞(BMSCs)分化为功能性神经细胞的策略在治疗神经疾病方面已被广泛研究。然而,如何解决骨髓间充质干细胞有限的神经分化性能仍然是一个很大的研究挑战。 体内研究表明,载有趋化因子和G-Exos的光交联水凝胶在募集骨髓间充质干细胞和指导其神经分化方面具有很好的功效。 实验结果表明,G-Exos是一种很有发展前景的纳米平台,它可以将植物来源的miRNA转移到哺乳动物干细胞中以用于体内外的神经分化。该策略在神经再生医学领域具有巨大的应用潜力。
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子宫(上段)和阴道(下段)在间充质和上皮细胞的组成及分化命运上存在显著的、从早期即开始的区域差异。 结果2、不同间充质亚型的分子特征间充质亚型鉴定:通过单细胞数据,将间充质细胞细分为6个亚群:MSC样细胞、过渡态1(TS1)、过渡态2(TS2)、成纤维细胞(FIB)、平滑肌细胞(SMC)和周细胞。 鉴定FRT上段和下段具有不同时空分布的间充质亚群明确的分层结构:间充质细胞在FRT中呈现内、中、外三层分布,这可能是成年FRT分层结构的基础。上段和下段在各层的细胞组成从GW10起就已不同。 结果3、FRT中的MSC样细胞通过特定的转录程序及空间信号分化为SMC和FIB谱系聚焦于间充质干细胞样细胞的分化轨迹及关键信号调控分化轨迹的建立:通过拟时间分析,发现MSC样细胞分化为两条主要谱系:谱系 PDGF信号:多个间充质群体(MSC样、FIB、SMC、周细胞)表达配体PDGFC/PDGFD和受体PDGFRA/PDGFRB,形成自分泌和旁分泌网络,空间上配体-受体对邻近分布,支持其在间充质分化中的广泛调控作用
该研究还详细解释了造血干细胞巢在应激条件下的动态变化。 据悉,中科院上海周波研究组通过研究揭示了骨髓脂肪细胞有利于人们在放化疗后造血干细胞的再生,颠覆了此前将脂肪细胞作为造血抑制物质的认识。 然而周波及其研究团队发现骨髓脂肪细胞能够通过分泌SCF(造血干细胞必须生长因子)促进放化疗后造血干细胞的再生。 此外,在这项研究中,周波还发现,在人们接受放疗或者化疗之后,造血干细胞巢(其中主要是内皮细胞和间充质干细胞)的生理作用会受到暂时性破坏,为了维持骨髓内的SCF水平,间充质干细胞启动成脂分化,生成的脂肪细胞成为临时的 “造血干细胞巢”,通过分泌SCF维持机体基本的造血功能。 等到骨髓重新长成后,临时的就会被真正的造血干细胞巢取代。 所以这一研究不仅揭示了脂肪细胞具有促进造血干细胞再生的能力,还详细解释了造血干细胞巢在应激条件下的动态变化。
Elabscience推出的PE/Cyanine7 标记抗人 CD45抗体[HI30](货号:E-AB-F1137H),详述其产品特性、检测原理、应用背景及优势,并列举相关高分文献,为免疫学、血液学及干细胞研究提供可靠工具 应用领域免疫表型分析:用于区分淋巴细胞、单核细胞、粒细胞等造血细胞亚群;白血病/淋巴瘤研究:辅助诊断与分型,监测微小残留病灶;干细胞研究:鉴定造血干细胞及间充质干细胞表面标志;免疫治疗评估:监测CAR-T during long-term in vitro expansion by modulating autophagyDOI: 10.3389/fcell.2024.1489774样本类型: 大鼠骨髓间充质干细胞 differentiation of human umbilical cord mesenchymal stem cellsDOI: 10.1097/MD.0000000000039350样本类型: 人脐带间充质干细胞
这种内皮细胞亚群拥有和内皮-间充质转化(EndoMT)一致的转录重编程能力,并能在移植后形成多能基质细胞,重建骨髓造血微环境。 LNGFR+内皮细胞表现经历间充质转化细胞的转录特征 2. 图4. scRNA-seq鉴定小鼠骨髓发育过程中内皮-间充质转化细胞 4. 此外,IL-33对体内驱动内皮-间充质转化发生在发育中还是发生在再生中,仍尚待充分阐明。 本文亮点 人体骨髓存在一类内皮细胞和基质细胞标记共表达的亚群 这些细胞通过EndoMT产生,能够形成造血龛 内皮来源的骨髓间充质干细胞是小鼠造血龛细胞的一个独特的亚群 IL-33驱动人内皮细胞向基质细胞的转化
⁺HTR2B⁺间充质)。 ⁺RORB⁺间充质)及阴道细胞(苗勒管来源的DLX5⁺TP63⁺上皮与SRD5A2⁺GAP43⁺间充质,尿生殖窦来源的FOXA1⁺PRAC1⁺上皮与SRD5A2⁺FENDRR⁺间充质)。 从祖代体腔上皮群体中解析出两条分别通向苗勒管上皮与间充质的发育轨迹。值得注意的是,还鉴定出一条从苗勒管间充质分岔的雄性特异性退化间充质谱系。 双向信号传递机制上皮→间充质反馈:输卵管上皮表达RSPO1,可能激活间充质LGR5受体LGR5与TSPAN8在输卵管间充质共表达,提示干细胞微环境特征间充质主导模式:间充质先获得区域身份,再指令上皮分化 :首次在人类发育中绘制WNT/BMP/IGF等多通路协同调控图谱揭示双向通讯机制:突破传统“间充质单向指令”模型,提出上皮反馈调控干细胞微环境的新假说为疾病研究提供线索:信号通路异常可能解释先天性生殖道畸形
对GCRC1735的3500个细胞进行单细胞转录组测序分析,鉴定出6个细胞亚群,其中EGFR高表达的细胞在间充质/细胞样细胞亚群中显著富集。 EGFR hi Mesenchymal/Stem Subpopulation Is Functionally Enriched for Tumor Potential 通过拟时序分析(Monocle)发现,间充质 /干细胞亚群分布于末端分支(图3A)。 间充质/干细胞亚群与正常乳腺干细胞特征之间存在显著重叠,并且在正常乳房的基质细胞中间充质/干细胞 Marker 基因和 EGFR 高表达(图3B),表现了间充质/干细胞亚群的未分化性质,及增强再生能力。 使用荧光激活细胞(FACS)分选EGFRhi和EGFRlo细胞亚群;EGFR表达增强,并且来自间充质/干细胞特征的基因显示其与单细胞测序的特征相同(图3C-D)。 ?
摘要:随着间充质干细胞(MSC)及其来源细胞外囊泡(EVs)在再生医学、神经退行性疾病以及炎症相关研究中的应用不断增加,如何建立稳定、高产且具备功能活性的EVs生产体系,逐渐成为外泌体研究领域的重要方向 关键词:MSC;EVs;外泌体;间充质干细胞;VWBR;生物反应器;3D培养;细胞外囊泡;阿尔茨海默病;抗炎;RoosterBio一、为什么MSC来源EVs成为近年来的重要研究方向? 在人类长期关于衰老、组织修复以及慢性疾病治疗的研究中,间充质干细胞(MesenchymalStemCells,MSCs)逐渐成为再生医学领域的重要研究对象。 MSCs属于多能干细胞,可分化为骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞等多种间充质谱系细胞,并具备较强的组织修复与免疫调节能力。研究发现,MSCs不仅能够直接参与组织修复,其分泌物同样具有重要生物学功能。 间充质发生过程示意图,显示MSC能够被诱导进入不同间充质谱系分化路径。MSCs在人体中通常处于静息状态,当机体出现损伤或炎症时,这些细胞会被激活并参与组织修复。
通过聚类获得15个亚群,鉴定marker基因都对其进行了注释,包括内胚层、间充质细胞,内皮细胞系和造血细胞。细胞注释用先前发表的文章进行了验证。 为了更清楚地肝细胞类型的发生,该研究对内胚层、间充质干细胞和内皮细胞系分别进行了研究。这些细胞系单独进行了可视化,使用Harmony包和Palantir包进一步分析,在发育层面重建细胞系的关系。 3.早期肝脏中,横隔和肝间充质细胞的异质性 关于间充质(包括STM、间皮和肝星状细胞)的研究不多。因此,对于在早期肝脏中涌现的间充质细胞群体的完整多样性和时机了解甚少。 该研究从E8.75、E9.5和E10.5中计算分离了3691个肝间充质细胞,并基于聚类和差异基因表达分析鉴定了5个不同的亚群。对每个细胞群进行的单独描述和研究,部分用免疫荧光进行了验证。 ? ? 5.成肝细胞和肝间充质通过不同的迁移机制出现 用Palantir推测两种细胞的分化轨迹 ? ?
;HSC,造血干细胞;Meg/E,巨核/红系;MSC,间充质基质细胞。 成骨谱系细胞被分为 IBSP/BGLAP 高表达的成骨细胞和 IBSP/BGLAP 低表达的成骨间充质干细胞(Osteo-MSCs)(图 2B)。 表达 CXCL12、高度表达 DPT 和 NT5E,并非常特异地表达 PDPN 和 HAS1 的成纤维细胞样细胞也被观察到,我们将其称为成纤维间充质干细胞(Fibro-MSCs)(图 2B)。 图 2 定义人类骨髓的非造血细胞组成(A) 12 名个体中 19,257 个间充质细胞的 UMAP 图,显示了不同的间充质细胞亚群,其中 RNA 低表达的 MSC 因其质量控制(QC)特征被排除。 (B) 点图显示了 MSC 亚群中关键间充质标志基因的标准化表达。
第一层次降维聚类分群 文章中提到肝纤维化涉及多种非实质细胞(NPC)谱系之间的复杂相互作用,包括免疫细胞、内皮细胞和间充质细胞,它们在纤维化区域内空间定位,被称为纤维化微环境。 所以文章针对这些细胞进行了一个细胞亚群分类,我们通过BioinfoArk提供的中国区chatGPT查询到:免疫细胞、内皮细胞和间充质细胞都是复杂的细胞群体,它们在纤维化微环境中可能存在不同的亚群,其中一些主要的亚群包括 间充质细胞: 成纤维细胞:包括活化的成纤维细胞和静止的成纤维细胞等亚群。 脂肪细胞:包括白色脂肪细胞和棕色脂肪细胞等亚群。 骨髓间充质干细胞:包括多能干细胞和成骨细胞等亚群。 通过对新的与疤痕相关的巨噬细胞、内皮细胞和PDGFRα+胶原产生间充质细胞之间的多线age配体-受体模型进行建模,揭示了几个促纤维化途径(包括TNFRSF12A、PDGFR和NOTCH信号通路)在疤痕内的活动
本文研究了一名 UCOGCP 患者和三名 PDAC 患者的样本,对肿瘤微环境进行了分析,发现OGCS 起源于干细胞样间充质上皮细胞 (SMEC),可能成为 UCOGCP 预后的新分子标记。 由于 OGC 可能起源于间充质上皮细胞,作者分析了 UCOGC 样本 (pca_ai1)、cluster 13 和 15 的两个导管 I 型细胞群中上皮细胞标记物 EPCAM 和 KRT19 以及 OGC KRT81 的 IHC 染色显示 OGC 为 KRT81 阳性,表明 OGC 最有可能起源于间充质上皮细胞而不是骨髓细胞。 cluster 4 和 1 表达癌症干细胞样细胞 (CSCLC) 基因标记 CD24、CD44 和 EPCAM,0 和 2 表达 CD44 和 NOTCH2。 对cluster 0进行GO富集分析,发现它在抗原呈递、造血干细胞分化和G2/M的负调控方面富集。
文章利用单细胞转录组揭示了Ebf1转录因子在间充质基质细胞(MSC)与造血干细胞(HSCs)之间的相互作用及对造血稳态和造血作用至关重要。 ? 摘要 间充质基质细胞(MSCs)与造血干细胞(HSCs)之间的相互作用对于造血的持续及其谱系分化至关重要。在此,我们探讨骨髓间充质干细胞的转录改变如何对HSCs产生持续的影响。 多种非造血细胞,如间充质基质细胞(MSCs)、内皮细胞、成骨细胞、脂肪细胞和交感神经等,形成的高度复杂和动态的(造血)龛在维持血液发育中发挥重要作用。 HSCs主要与骨髓的血管系统和间充质干细胞密切相关,而间充质干细胞是血管周围龛的重要组成部分。 骨髓间充质干细胞由一个异质性的细胞群组成,可通过缺失造血和内皮标志物、粘附能力和分化为多种细胞类型(包括成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞和肌细胞)的能力来识别。
干细胞具有再生能力,但是目前为止,国内外的研究都还处于实验阶段。 近日,上海同济大学的一项最新成果:干细胞可以在肺炎患者的病患部位再生,从而形成新的肺泡和支气管结构,使得干细胞实验应用到临床又近了一步。 该项研究从患者支气管刷取出的几十个干细胞,在体外扩增数千万倍之后,移植到患者肺部的病灶部位,经过3至6个月,这些干细胞逐渐形成了新的肺泡和支气管结构,进而修复替代了损伤组织。 研究中,团队发现,成体干细胞在组织再生功能方面是非常“专一”的:只有来自人体肺部支气管的成体干细胞才具有再生肺脏的功能,而来自肺部其它部位的干细胞,无论是上皮组织干细胞还是间充质干细胞,都不具备再生肺组织的功能 历经多年,以肺脏干细胞为代表的同济大学干细胞与转化医学研究项目正式从基础研究跨越到临床治疗研究阶段,为根治肺病带来了希望,同时也促进了干细胞的研究进展。