发育生物学的当前话题: 干细胞增殖与分化
Current Topics in Developmental Biology: Stem Cell Proliferation and Differentiation
出版：Academic Press
ISBN: 978-0-12-812890-9
藏书地点：武大外教中心
在真核生物中，DNA在细胞核内被高度压缩成一种称为染色质的结构。染色质结构的调节能精确地调控基因表达，从而控制细胞的命运决定。特定的染色质结构是由许多因素建立和保存的，以产生所需的细胞产物。
在胚胎干细胞（ES）中，染色质被精确地调节以保持其两个定义性特征：自我更新和多能状态。这一作用是由一系列核小体重塑体、组蛋白变异、表观遗传标记和其他染色质调节因子完成的。这些高度动态的调节因子聚集在一起，精确地定义了一种染色质状态，这种状态有利于胚胎干细胞的维持和发育，其中的失调威胁着发育中的有机体的生存和适应。
胚胎干细胞被广泛研究以阐明疾病和发育过程，因为它们能够分化为任何谱系的细胞，普遍转录是所有多细胞生物和基因组元素如增强子和双向或单向启动子调节这些过程的一个明显特征。每个物种中的数千个位点产生一类被称为非编码RNA (ncRNAs)的转录本，这些转录本因其在包括干细胞多能性和分化在内的多种生物过程中具有影响力的调控作用而闻名。在更复杂的生物体中，lncRNA种类的增加，凸显了RNA在调控多细胞生物体进化中的重要性。在过去的十年中，大量的研究阐明了lncRNA的生物发生和在细胞和生物体中的功能意义。
胚胎干细胞具有自我更新和多能性的能力。多能性的建立（体细胞重编程）、维持和执行（分化）需要细胞分子机制的协调调节机制，包括信号通路、表观遗传学、转录、翻译和蛋白质降解。RNA结合蛋白（RBPs）参与RNA调控的每一个过程，最近的研究开始关注其在多能性和重编程调控中的重要作用。在RNA结合蛋白中有一组RNA解旋酶，它们负责RNA结构重塑，具有重要的功能意义。
哺乳动物早期胚胎至少有两种不同的多能状态，即幼稚状态和启动状态。在小鼠中，着床前/着床期胚胎中的多能上皮细胞是原始胚胎干细胞（ESCs）的来源。胚胎植入后，外胚层细胞系产生一组有限的或已启动的干细胞，称为外胚层干细胞（EpiSCs）。ESCs可在EpiSC培养基中培养产生表皮细胞样细胞（epiblastlike cells, EpiLCs）。
咽器是一种短暂的胚胎结构，包括来自三个胚芽层的所有不同细胞，这些细胞最终形成各种各样的成体组织。特别是，咽部内胚层产生内耳、腭扁桃体、胸腺、甲状旁腺和甲状腺以及多鳃体的细胞。这些结构和器官都对重要的人体生理过程有贡献，包括中枢免疫耐受（胸腺）和代谢稳态（甲状旁腺和甲状腺，以及多鳃体）。因此，咽内胚层衍生物的不当发育或损害会导致复杂和严重的人类疾病，如自身免疫、免疫缺陷、甲状腺功能减退和/或甲状旁腺功能减退。为了研究和治疗这类疾病，我们可以利用人类多能干细胞（hPSCs），在体外给予适当的发育信号就能分化成功能成熟的细胞近年来，干细胞在活化过程中发生了代谢重塑。虽然这些代谢开关发生在多能性和成体干细胞群体中，但控制开关的规则尚不清楚。
《发育生物学的当前话题: 干细胞增殖与分化》一书于2020年由Academic Press出版，作者为Thomas G Fazzio。
《发育生物学的当前话题: 干细胞增殖与分化》一书，作者展现发育生物学研究领域中关于干细胞增殖与分化的一些最新研究，讨论的主题主要包括干细胞中的染色质调控和动力学， lncRNA在干细胞维持和分化中的作用，RNA结合蛋白的多能性调控和重编程，诱导多能外胚层干细胞，类多能干细胞向咽内胚层分化的现状和潜力，表观遗传代谢物调控干细胞状态。
《发育生物学的当前话题: 干细胞增殖与分化》是生物学实验室不可或缺的工具用书，适用于遗传学等相关专业的研究人员参考。
《发育生物学的当前话题: 干细胞增殖与分化》一书作为发育生物学专业研究读物，内容饱满详实、语言浅显易懂，除此之外，还包括一些其他的特点：
1.本书综述了lnRNA对干细胞状态和发育通路的影响，讨论了RNA结合蛋白（RBPs）在调控多能性和重编程的关键调控步骤中的作用。强调了最大的RNA解旋酶家族，DDX（死盒）解旋酶家族，以及目前对其在多能性和重编程调控中的功能的理解。此外，本书描述外胚层干细胞和表皮细胞样细胞的产生和表征，讨论了由人造血干细胞产生的咽内胚层细胞类型的模型系统和治疗应用。最后，通过现有的单细胞组学和3D培养系统技术，提出了改进hPSC咽内胚层衍生物分化方法的建议。本书总结了成体和多能细胞类型的一些转变，并提出在这一过程中的关键功能是表观代谢产物的产生，这些代谢产物控制着关键的表观遗传修饰，从而控制干细胞的状态。
2.本书语言精简，重点突出，是一本很好的关于干细胞增殖与分化的分子遗传学基础的概述性介绍性的书籍，适用于刚入门的读者或非本专业的读者理解阅读。
总的说来，《发育生物学的当前话题: 干细胞增殖与分化》一书为想要了解干细胞增殖与分化的人员提供了清晰的导读路径，作为遗传学领域的一本前沿研究图书，是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录：
撰稿者名单
前言
Thomas
G Fazzio
第1章 干细胞中的染色质调控和动力学
David
C. Klein, Sarah J. Hainer
第2章 lncRNA在干细胞维持和分化中的作用
Meghali
Aich, Debojyoti Chakraborty
第3章 RNA结合蛋白的多能性调控和重编程
Dan
Li, Mohamed S. Kishta, Jianlong Wang
第4章 诱导多能外胚层干细胞：一个方法论的章节
Milan
Samanta, Sundeep Kalantry
第5章 类多能干细胞向咽内胚层分化：现状和潜力
Margaret
E. Magaletta, Richard Siller, René Maehr
第6章 表观遗传代谢物调控干细胞状态
Logeshwaran
Somasundaram, Shiri Levy, Abdiasis M. Hussein, Devon D. Ehnes, Julie Mathieu, Hannele Ruohola-Baker
胡萌欣 武汉大学生命科学学院 博士