文|王瑞雪 小柯

2020年1月2日，Cell子刊《细胞—干细胞》发布了新年第一期文章，增设了一个新栏目“Peer Review”，第一次以生动具体的例子展示了该刊同行评审的过程。

被同行评审的文章题目为“昼夜节律可诱导人体外胰岛成熟”，作者为美国哈佛大学Douglas A. Melton和他的同事们，该项研究成果发表在同期出版的《细胞—干细胞》上。

该论文于2019年7月5日投稿，10月7日修回，11月19日接收，12月12日online，2020年1月2日正式出版。

据了解，干细胞来源的组织可以改变疾病的研究和治疗方法，但是大多数方法会产生功能不成熟的产物。

研究人员通过分析DNA甲基化、染色质可及性和组蛋白修饰变化来研究了人类多能干细胞（hPSC）在体外如何分化为胰岛。

研究人员发现，增强子潜力会在谱系确立时重置，并发现普遍的表观遗传启动如何引导内分泌细胞命运。

胰岛分化的模拟和调节回路的成熟揭示了对产生内分泌细胞至关重要的基因，并将昼夜节律鉴定为体外胰岛功能的限制因素。

昼夜进食/禁食周期的诱因通过诱导能量代谢和胰岛素分泌效应物（包括反相胰岛素和胰高血糖素变化）的循环合成来触发胰岛代谢成熟。

节律形成之后，hPSC产生的胰岛获得持续的染色质变化和节律性胰岛素反应，其中葡萄糖阈值升高、功能成熟和在移植后几天内发挥功能。

因此，源自hPSC的组织能够通过昼夜节律调节进行功能改善。

美国加利福尼亚大学的Bogi Andersen和他的同事对这篇文章进行了认真严谨的同行评审。

《细胞—干细胞》编辑部之所以选择他们的评审意见作为“Peer Review”的首篇文章，是因为这两位审稿人的评审意见极具建设性和针对性。

审稿人提出了具体的实验，而这些实验均建立在解决更广泛问题的基础上。

这样的意见有助于作者设计一个独立的包含具体建议和备选方案的修稿计划，旨在更好地解答审稿人的问题。

下面是审稿人的具体评审意见。

概述和总结

这篇论文取得了一些重要进展。

作者完成了一项非常完整的工作，描述了人类胚胎细胞向胰腺内分泌细胞（包括b细胞）分化时的染色质状态。

文章中的表观遗传和转录组的数据充分，质量高，表述清晰。

作者分离不同发育阶段的高纯度细胞群体的能力有所增强，这是个进步。

这些数据对专注糖尿病的再生医学研究人员来说是很重要的资源，目前已在网上共享。

作为该工作的一部分，作者确定了潜在的新转录因子，并验证了其中一个，Lmx1b的功能。

在论文的最后，作者将注意力转移到源于人胚胎细胞的胰岛的昼夜营养节律的潜在作用上。

虽然我们知道生物钟是胰腺内分泌的一个重要调节因子，但体外胰岛素昼夜节律的数据却令人耳目一新，节律形成代表胰岛代谢成熟，使其能够表现出更多正常的糖化胰岛素反应。

主要意见

1 禁食法“唤醒”生物钟并使细胞同步，还是只同步含有已激活生物钟的细胞？

这可以通过将昼夜节律报告基因（和胰岛素报告基因）转染到这些细胞中，然后对单个细胞进行成像来进行测试。

由于实验室使用了大量营养液，我认为区分这两种可能性很难（在大量测试中，稳定表达可能看起来类似于细胞间非同步的昼夜表达）。

2 确定体外昼夜节律在多大程度上依赖于生物钟是一个有趣的问题。

这可以通过突变或敲除这些细胞中的Bmal1来实现。

我不认为作者需要重复Bmal1被敲除细胞的所有试验，但这有助于确定胰岛素振荡是否依赖于昼夜节律。

Bmal1昼夜节律依赖性较高，但论文中使用的方法可能会刺激和同步其他非严格生物钟控制的振荡机制。

3 作者认为，生物钟的建立是β细胞最终成熟的一部分。

那么，验证生物钟效应是否暂时可逆，或者生物钟的建立是否会导致这些细胞表观遗传状态的更持久变化，尤其是葡萄糖敏感和胰岛素分泌相关的基因，是很有意义的。

如果作者用ATAC-seq来研究这个问题，并且观察节律形成胰岛和对照胰岛中至少两个相反的时间点，将会为文章增色不少。

4这项研究的基本原理是，了解β细胞的分化对于糖尿病的最终细胞治疗非常重要。

作者是否预测生物钟节律形成的β细胞在移植后功能会更强？

这是否可在肾移植试验或其他体内方法中进行测试？

小修意见

5 根据图1B中的数据，作者认为他们的数据可重现。

但对于某些修改，它们似乎只能重现一次，而对于RNA序列数据，每个发育阶段似乎都是由一个样本表示的。

作者需阐明这一点。

相关论文：
https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(19)30466-7
https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(19)30515-6
小柯报道：