[医学]10章 医学细胞生物学--细胞分化.pptVIP

细胞分化是基因选择性表达的结果 细胞全能性是指细胞在一定条件下所表现出分化为各种类型细胞的潜能或重新发育成完整个体的能力 植物细胞具有全能性，在适宜的条件下可培育成正常的植株。 动物细胞核移植实验证明细胞核具有发育全能性 如蛙皮细胞核移植后发育成蝌蚪 Dolly羊的诞生说明高度分化的哺乳动物体细胞核也具有发育全能性 克隆绵羊－－“多莉” 是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下可以分化成多种功能细胞。 干细胞有两方面区别于其它细胞的特征 1.可分化为与自身完全相同的细胞 2.可生产出特异性分化的细胞 根据个体发育过程中出现的先后次序不同，干细胞可分为两类： 胚胎干细胞 成体干细胞。 人胚胎干细胞培养过程 胚胎干细胞的优点—— 全能性 内细胞群的细胞可以发育成除了胎盘以外的完整个体，因而这些细胞被认为具有全能性。 成体干细胞是存在于成体动物的许多组织和器官，具有修复和再生的能力的细胞。 成体干细胞大多数时候处于静息状态。 在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 成体干细胞的优点 成体干细胞则可从患者自身获得，不存在 组织相容性的问题。 成体干细胞不会诱发畸胎瘤的发生。 成体干细胞也不存在伦理学争执。 成体干细胞的不足 尚未从人体的全部组织中分离出成体干细胞 . 成体干细胞含量极微，很难分离和纯化，且数量随年龄增长而降低 在一些遗传缺陷疾病中，遗传错误很可能也会出现于病人的干细胞中，这样的干细胞不适于移植 成人身上获得的干细胞可能没有年轻人的干细胞那样的增殖能力 由于日常生活中人是暴露在各种环境之下的，日光和毒素等都有可能造成基因突变，成体干细胞可能包含更多的DNA异常等等。 神经干细胞 造血干细胞 间充质干细胞 骨及软骨干细胞 心脏干细胞 皮肤干细胞 脂肪干细胞 肠胃干细胞 造血干细胞 造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。 在20世纪五十年代，临床上就开始应用骨髓移植（BMT）方法来治疗血液系统疾病。 干细胞技术的市场前景 研究干细胞增殖和分化机制的最终目的是应用干细胞治疗疾病。 理论上讲，干细胞可以用于各种疾病的治疗，但其最适合的疾病主要是组织坏死性疾病如缺血引起的心肌坏死，退行性病变如帕金森综合征，自体免疫性疾病如胰岛素依赖型糖尿病等。 干细胞技术的市场前景 目前科学家已能在体外以干细胞为种子培育成功一些组织器官，来替代病变或衰老的组织器官。 造血干细胞移植是目前治愈白血病和某些遗传性血液病的惟一希望，在肿瘤和难治性免疫疾病的治疗中也有其独特的作用。 二、细胞分化的机理 卵细胞具有极性，细胞核靠近北极。 北极或动物极：极体释放的部位； 南极或植物极：相对北极而言，母体物质主要储存在于植物极。 动物卵细胞中贮存有大量mRNA，呈非均匀分布 用转录抑制剂放线菌素D处理海胆受精卵，胚胎发育仍能进行至囊胚期 用蛋白质翻译抑制剂嘌呤霉素处理受精卵，受精卵停止发育 卵裂后的细胞质的特性决定了子细胞核的分化命运 昆虫以表面卵裂的方式形成胚层细胞的。迁入卵的后端极质部的细胞发育为原始生殖细胞，用紫外线照射这一区域，破坏极质，卵将发育为无生殖细胞的不育个体。 （二）细胞间的相互作用 胚胎诱导(embryonic induction) ：胚胎发育过程中，一部分细胞影响相邻细胞向一定方向分化的作用。 诱导者(inductor) ：对其它细胞起诱导作用的细胞： 脊索可诱导其顶部外胚层发育成神经板，神经沟和神经管； 视胞可诱导其外面的外胚层形成晶体，而晶体又可诱导外胚层形成角膜。 分化抑制：分化成熟的细胞可以产生抑素，抑制相邻细胞发生同样的分化 如含有成蛙心组织的培养液培养蛙胚，则蛙胚不能发育出正常的心脏。 细胞数量效应 小鼠胚胎胰腺原基在体外进行组织培养时，可发育成具有功能的胰腺组织，但如果把胰原基切成8小块分别培养，则都不能形成胰腺组织，如果再把分开的小块合起来，又可形成胰腺组织。 细胞外基质的影响 干细胞在IV型胶原和层粘连蛋白上分化为上皮细胞； 在I型胶原和纤粘连蛋白上形成纤维细胞； 在II型胶原及软骨粘连蛋白上发育为软骨细胞。 激素的作用 如昆虫的保幼激素和脱皮激素。 无论是母体mRNA的作用还是细胞间的相互作用，其结果是启动特定基因的表达。 根据对果蝇、家蚕等实验动物的研究表明：卵受精后，首先表达的是母体基因；母体基因的产物是转录因子，沿胚的前后轴形成一个浓度梯度，决定了胚的前后位置和头尾区域；控制其它基因的表达： 奢侈基因与管家基因 管家基因(house