《Cell Stem Cell》公布年度最佳論文 多篇中國學者成果上榜

近期《Cell Stem Cell》公布了2016年度最佳論文，其中包括兩篇綜述，九篇研究論文。在研究論文中，有多篇關於寨卡病毒，以及CRISPR技術研究成果。

在研究論文中，有多篇關於寨卡病毒，以及CRISPR技術研究成果，比如「CRISPR Interference Efficiently Induces Specific and Reversible Gene Silencing in Human iPSCs」，就是第一次採用CRISPR-Cas9系統的變種技術，改變了讀取誘導多能幹細胞(iPSCs)基因組的方式。這是在構建遺傳病細胞模型上取得的一個重大技術進步。

另外也有多項中國學者的成果，比如「Zika Virus Disrupts Neural Progenitor Development and Leads to Microcephaly in Mice」是由中國科學院與軍事醫學科學院合作完成的一項研究。研究人員建立了寨卡病毒小頭畸形動物模型，並在全球首次證實寨卡病毒感染能夠直接導致小頭畸形的發生，該成果也為進一步研究寨卡病毒的致病機制和治療研究打下了理論基礎。

許執恆團隊與授秦成峰團隊合作在哺乳動物小鼠中發現，寨卡病毒可以在胚胎腦中快速複製並感染神經幹細胞，造成神經幹細胞的增殖與分化異常，以及神經元的大量死亡，最終導致大腦皮層變薄以及小頭畸形。研究人員通過全基因組表達譜分析，發現大量與免疫、小頭畸形、寨卡病毒的潛在受體及細胞凋亡相關的基因出現了明顯異常。這是科學家首次拿到直接的證據，證明寨卡病毒和小頭畸形的關係。研究人員不但採用國際上類似研究將病毒注入懷孕母鼠腹腔的做法，而且進一步選擇使用纖維針穿過孕鼠子宮，直接將病毒精確注入胚胎鼠直徑不到1毫米的腦腔中。

「Complete Meiosis from Embryonic Stem Cell-Derived Germ Cells In Vitro」則是由中科院動物研究所、中國科技大學等處的研究人員完成，他們首先誘導小鼠胚胎幹細胞產生功能性的精子樣細胞（sperm-like cells），然後將這種精子樣細胞注入小鼠卵細胞中產生能生育的小鼠後代。

在體外重現生殖細胞發育一直是生殖生物學和生殖醫學領域的一個中心目標。這項研究建立了一種穩健的和循序漸進的方法，利用該方法可在盤碟中重現功能性精子樣細胞形成。這一方法完全符合由一個生殖生物學家共識小組最近提出的金標準，所以具有巨大的希望用於治療男性不育症。

具體來說，研究人員開發出一種基於幹細胞的方法，利用這種方法可以完全重現減數分裂，以及產生功能性的精子樣細胞。該方法的第一步就是讓小鼠胚胎幹細胞（ESCs）接觸一種由GSK3抑製劑、MEK抑製劑和白血病抑制因子（LIF）組成的化學混合物，從而將ESCs誘導為原始生殖細胞（primordial germ cells）。接下來，研究人員模擬這些原始生殖細胞的天然組織環境：讓這些細胞接觸睾丸細胞和諸如睾酮之類的性激素。

在這些生物相關的條件下，這些由ESCs產生的原始生殖細胞經歷完整的減數分裂，產生具有正確細胞核DNA和染色體含量的精子樣細胞。為了進一步提供符合減數分裂金標準的證據，研究人員將這些精子樣細胞注射進小鼠卵細胞中，將形成的胚胎植入雌性小鼠體內。引人注目的是，這些胚胎髮育正常，產生健康的有生育力的後代，而且這些後代也能繁殖下一代。

在「Zika Virus Infects Human Cortical Neural Progenitors and Attenuates Their Growth」中，明國麗等人發現實驗室培養的人神經祖細胞能夠被寨卡病毒毒株感染和殺死，這首次提示著孕婦感染寨卡病毒如何可能導致她們的嬰兒患上頭小畸型（microcephaly），即一種大腦和頭顱不能按照正常速度生長的神經疾病。

鑒於人們一般是被蚊子攜帶的寨卡病毒感染，研究人員將病毒在蚊子細胞中培養幾天，然後再用它們感染人類神經細胞。研究顯示，大腦皮層的神經前體細胞被感染之後成為了寨卡病毒繁殖的天堂，病毒顆粒在短短三天內就擴散到了整個培養皿的幹細胞。而且研究人員沒有發現細胞啟動抗病毒應答，還不清楚病毒是否會被清除出去。這項研究告訴我們，寨卡病毒可能對大腦皮層的破壞最大。這只是第一步，還有很多工作要做，寨卡病毒還有許多問題有待解答，比如為何成年感染者癥狀輕微，病毒又是如何進入胎兒神經系統的。

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