干細胞（SCs）能夠維持組織穩(wěn)態(tài)并修復創(chuàng)傷，盡管在組織結(jié)構(gòu)和再生需求方面存在一定差異，但干細胞在微環(huán)境生境溝通從靜態(tài)過渡到再生狀態(tài)方面通常會遵循相似的模式，日前一篇發(fā)表在國際雜志Cell Stem Cell上題為“Tissue Stem Cells： Architects of Their Niches”的研究報告中，來自洛克菲勒大學等機構(gòu)的科學家們通過利用機體中受壓力最大的組織中的皮膚上皮組織和骨骼肌組織進行研究強調(diào)了干細胞神經(jīng)成分的相似性和差異性，同時還闡明了干細胞如何介導天然的組織再生并執(zhí)行損傷所引起的機體的再生行為，此外，研究人員還討論了在機體老化期間這些通訊網(wǎng)絡(luò)是如何中斷的，以及理解組織中干細胞的特性如何幫助改善再生醫(yī)學療法的研究和開發(fā)。

文章中，研究人員從：1）皮膚干細胞及其生境；2）靜態(tài)及與肌肉干細胞生境之間的關(guān)聯(lián)；3）脈管系統(tǒng)在肌肉干細胞生境中的關(guān)鍵角色；4）損傷后的組織修復；5）機體衰老等方面進行了詳細闡述；這篇綜述文章中，研究人員強調(diào)了組織干細胞作為“建筑師”設(shè)計并創(chuàng)造自身生境的自我調(diào)節(jié)角色，這需要精心的設(shè)計細胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)組分，并將干細胞牢牢鎖定到其生境中，合成生長因子和其它細胞類型也參與的細胞因子等；同時還能呈現(xiàn)出接收來自細胞鄰居信號的特殊受體，研究者發(fā)現(xiàn)了干細胞的顯著共性，其在各自的組織再生中的功能并不相同。

圖片來源：Elaine Fuchs et al. Cell Stem Cell (2020) doi:10.1016/j.stem.2020.09.011

靜止狀態(tài)（Quiescence）并不是一種被動狀態(tài)，其就好像分化狀態(tài)一樣，需要持續(xù)性地主動調(diào)節(jié)來維持；在皮膚和肌肉干細胞中，典型的WNT信號能夠介導從靜止狀態(tài)退出并發(fā)送信號促使干細胞擴張，因此WNTs或其下游靶點β-連環(huán)蛋白就必須在靜止狀態(tài)下受到控制，這就可以通過膜成分（比如肌肉干細胞中的神經(jīng)和肌肉鈣黏蛋白）隔離β-連環(huán)蛋白來實現(xiàn)，或者通過表達能升高WNT信號閾值的轉(zhuǎn)錄因子來實現(xiàn)。為了限制增殖，干細胞也部署了多種信號機制來調(diào)節(jié)機械敏感性的轉(zhuǎn)錄因子YAP并維持其磷酸化修飾，從而預防其轉(zhuǎn)移到細胞核中，在細胞核中其就會誘導激活的干細胞狀態(tài)。這些機制很可能是不同干細胞類型和其生境所共享的普遍特性。

盡管在多達40多年里科學家們能夠成功利用皮膚干細胞作為治療燒傷患者的成功療法，但干細胞療法直到最近才開始恢復其“活力”，這是因為科學家們能夠培養(yǎng)大多數(shù)組織干細胞的能力以及替代或糾正參與遺傳性疾病發(fā)生的基因突變的策略。當然了科學家們在研究中所遇到的障礙依然會持續(xù)存在，特別是在細胞療法中如何使用肌肉干細胞的問題，盡管取得了異性的進展，但組織衍生的肌肉干細胞的足夠數(shù)量或許并不容易產(chǎn)生，目前研究人員在ipsCs轉(zhuǎn)化為肌肉干細胞取得了重大進展，但其成熟度還有待于提高。因此，利用CRISPR-Cas9技術(shù)來糾正杜氏肌營養(yǎng)不良患者機體成熟肌纖維中的肌營養(yǎng)不良蛋白突變的干細胞策略或許并沒有被及時開發(fā)出來，但隨著臨床試驗的鄰近，如今研究人員在小鼠和狗身上的研究已經(jīng)取得了一定進展。而研究人員依然需要克服的挑戰(zhàn)就是如何利用CRISPR-Cas9技術(shù)實現(xiàn)對肌肉干細胞的正確修飾，這對于后期開發(fā)治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥的新型療法至關(guān)重要。

在機體老化和遺傳性肌肉萎縮疾病發(fā)生期間，肌肉干細胞再生潛力會逐漸喪失；與對抗肌肉萎縮或基因替代療法相結(jié)合，目前研究人員正在利用創(chuàng)新性的治療性策略進行臨床前研究來調(diào)查該策略在恢復生境中內(nèi)源性老化肌肉干細胞的潛力。研究人員所取得的研究突破將會來自于對干細胞及其生境之間復雜串擾的深入理解，相信通過科學家們后期不斷深入的研究，未來他們或?qū)⒂型_發(fā)出新型治療性制劑來利用組織干細胞的非凡潛力發(fā)揮機體疾病的治療效用。（生物谷Bioon.com）

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