干细胞生物学基础.pptVIP

专题一：干细胞生物学基础 一、干细胞的概念 定义：干细胞是一类具有自我更新与增殖分化能力的细胞。即未发育成熟的原始细胞，具有再生为各种组织、器官潜能的细胞。现代医学将其称作“万用细胞”。 干细胞来源 胚胎干细胞：内细胞团（ICM）、胚胎生殖脊（PGCs）、羊水 成体干细胞： 骨髓、血液、皮肤、角膜、肌肉、神经、肝、胰腺…….. 干细胞的研究历程 1958年，胚胎瘤细胞研究 1987年，胚胎干细胞研究——小鼠胚胎干细胞（胚胎分割、嵌合体） 1996年，体细胞克隆技术诞生 2001年左右，干细胞成熟，研究成为世界热点 随后，成体干细胞开始研究 2007年后，几乎影响世界的各种医学科技成果都与干细胞有关系，目前几乎每周都能有干细胞相关成果引起世界关注。 Repair injured heart in rats 生殖性克隆 生殖克隆 * 引 言 初期： 一个细胞的命运在发育初期就已经被决定了，且不可逆转。 现在： 胚胎期干细胞和组织干细胞均具有多向分化潜能，不仅可以分化为相同胚层来源的组织细胞，而且可以分化为不同胚层来源的组织细胞。 干细胞（stem cells，SC）：干细胞的“干”，译自英文“Stem’意为“树干”、和“起源”。 类似于一棵树干可以长出树权、树叶、开花和果实等。干细胞的定义在不断修正和充实。 大多数生物学家和医学家认为干细胞是一类具有自我更新与增殖分化能力的细胞，能产 生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞同时还能分化为祖细胞。通俗地讲干细胞是 指尚未发育成熟的细胞，它具有再生为各种组织、器官的潜能，医学界称其为“万能细 胞”。通俗地讲指生命的有机体在从其最初形式到发展为完整机体的过程中，始终保留 着的原始细胞或原始细胞，称之为干细胞。按其来源一般可分为：胚胎干细胞、和成体 干细胞两大类。在早期胚胎、骨髓、脐带、胎盘、脂肪组织及部分成年人细胞中均存在。 在普通细胞衰老死亡或组织受损时，干细胞可按照一定的途径通过分裂产生分化细胞， 以维持生命有机体的动态平衡。 干细胞的基本特性 自我更新（SELF-RENEW） 多向分化潜能（PLURIPOTENT OR MULTIPOTENT） 干细胞的分类 1 按细胞的分化潜能分类 （1）全能性干细胞（Totipotent stem cell） （2）多能性干细胞（pluripotent stem cells） （ 3）单能干细胞也称专能或偏能干细胞（Unipotent stem cells） 2 按细胞的发生来源分类 胚胎干细胞（embryonic stem cells,ESCs）和成体干细胞两大类 （1）胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs) a）ES细胞 b）胚胎癌干细胞（embryonic carcinoma cells，EC）， 又称畸胎瘤干细胞. c）胚胎生殖细胞（embryonic germ cells， EGCs） . （2）成体干细胞(adult stem cells ,ASCs) 干细胞的研究意义与应有前景 生产克隆动物的高效材料 生殖性克隆与治疗性克隆的联系与区别 生殖性克隆与治疗性克隆都是以细胞核移植为基础，生殖性克隆的目的是要得到一 个个体，而治疗性克隆只需要得到早期胚胎，然后从早期胚胎中分离得到ES细胞，再 将ES细胞分化为人们所需的细胞，进行细胞移植治疗或用以构建组织工程化组织或器 官(表1)。 二 ES细胞是生产转基因动物的高效载体 三 发育生物学研究的理想体外模型系统 四 高效新型药物的发现、筛选及动物和人类疾病的模型 五 细胞、组织和器官的修复与移植治疗和基因治疗的高效 载体细胞 无免疫力裸鼠——“人耳”老鼠亮相 治疗性克隆 somatic cell nuclear transfer (aka “therapeutic cloning”) An unnatural event: 治疗性克隆 *