干细胞研究及其应用.pptVIP

第七章 干细胞研究及其应用 7.1 胚胎干细胞 7.2 成体干细胞 7.3 组织工程 7.1.1 研究概况 7.1.2 生物学特性 7.1.3 建系 7.1.4 鉴定 7.1.5 应用前景及难题 7.1.1 胚胎干细胞的研究概况 1981年Evans和Kaufrnan及Martin首次由小鼠中分离得到鼠的胚胎干细胞。 至今已分离得到的胚胎干细胞物种有： 金黄地鼠（1988）、貂（1993）、猪（1994，1997）、鸡（1996）、恒河猴（1995）、绒猴（1996）。 James A. Thomson在 Wisconsin大学领导一个研究小组从人胚胎组织中培养出了多能干细胞株。（1998）， John D. Gearhart在 Johns Hopkins大学领导另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株，分离得到人的胚胎生殖细胞（1998）， 目前不断报道成年组织来源的的干细胞。 ESC特异性表面标记 ES细胞分化的调控 1.内源性调控 细胞内蛋白调控分裂 转录因子调控 2.外源性调控 分泌因子 膜蛋白介导的细胞间相互作用 整合素与细胞外基质 小鼠早期胚胎的体外培养---饲养层： 饲养层细胞的作用： 培养的鼠胚成纤维细胞经丝裂霉素C处理后，可用作饲养层细胞。 饲养层细胞经丝裂霉素C处理后，虽然失去分裂能力，但仍然保持生存活性，并为胚胎干细胞的存活、增殖和未分化状态的维持提供一些必需因子，还可去除培养环境中的毒素和代谢抑制因子。 饲养层细胞的处理方法如下： 取P12-16的孕鼠，剖腹取胚胎，去除头、四肢、内脏后，Hanks液反复冲洗，剪碎鼠胚组织，胰酶消化成单细胞悬液，接种，即为原代培养鼠胚成纤维细胞。将原培养液弃去，加入含10μg/ml丝裂霉素C的培养液作用2-4h，然后胰酶消化制成单细胞悬液，接种在四孔板中备用。 ESC的分离培养： 待小鼠囊胚贴壁，并从透明带中孵出后，在显微操作仪下分离内细胞团，吸出内细胞团，用胰酶消化，将其离散成小的细胞团块，接种于新的铺有饲养层细胞的四孔板中。一周后即可出现ESC集落。 ESC的分离培养---饲养层： ESC体外培养的条件非常严格，为了维持ESC的未分化状态， 在体外培养过程中，必须有饲养层或其它分化抑制剂的支持， 适宜的饲养层培养体系是ESC体外培养扩增的一个关键环节。 ESC的纯化： 待四孔板内长满ESC集落，未出现分化 征象之前，用玻璃针挑取ESC集落，用 胰酶消化，反复吹打离散后重新接种。 集落呈克隆状生长，与饲养层细胞之间 有明显的界限，细胞排列紧密，界限不 清，可见折光性比较强的分裂相。 干细胞应用前景 细胞治疗 组织工程 药物筛选 发育研究 基因功能研究 细胞治疗cell therapy 细胞治疗是指将正常或遗传改造过的人体细胞直接移植或输入患者体内，以达到替代受损细胞、治疗疾病的目的。利用干细胞及其分化细胞进行细胞治疗是干细胞临床应用的重要研究方向。 胚胎干细胞和成体干细胞都能用于细胞治疗，但目前只有少数成体干细胞在细胞治疗上己开始取得临床疗效，大多数的干细胞治疗还在实验阶段。 血液病的细胞治疗 如白血病的细胞治疗 造血干细胞移植： 自体移植（脐带血造血干细胞） 无排斥反应 同系移植（同卵孪生之间骨髓 造血干细胞） 一般无排斥反应 同种移植（人与人之间骨髓造血干细胞） 有排斥反应（供、受者组织相容性抗原不同） 需组织配型、选择供者（骨髓库）； 抑制受者的免疫应答、诱导免疫耐受。 神经系统疾病的细胞治疗 如帕金森氏病细胞治疗 胚胎干细胞细胞移植 神经干细胞细胞移植 1、干细胞直接移植 2、诱导分化成相