【PPT】干细胞研究及其应用概况VIP免费

1第七章干细胞研究及其应用山东师范大学生命科学学院2InearlyOctober,aColoradocouplehasababynamedAdam,whoseumbilicalcordstemcellscouldcurehissix-year-oldsisterMolly'sFanconianemia.2000年十月发生在美国Colorado的一个故事34Onecellisremovedfromaneight-cellembryoinpreparationforpreimplantationgeneticdiagnosis.5TwoseparatedblastomeressubjectedtoFISHanalysistocheckthechromosomes6GeneticabnormalitiesdetectedwithVysisInc.'sMultiVysionPGTtechnology.7一、干细胞的概念干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。8干细胞研究成为继人类基因组大规模测序之后最具活力、最有影响和最有应用前景的生命学科研究领域，1999年干细胞研究被美国《科学》杂志评为1999年度世界十大科学之冠，2000年干细胞研究再次被《科学》杂志评为该年度世界十大科学成就之一。组织工程是以干细胞研究为基础发展起来，它有望解决临床上急需的人工组织与器官问题，进展极为迅速，已经成为干细胞应用的主要方向。9干细胞有几个主要特征干细胞本身不是终末分化细胞；干细胞能无限增殖分裂；干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态；干细胞分裂产生的子细胞只能有两种命运——保持为干细胞或分化为特定细胞。1011Alternativemodelsforstemcelldevelopment.(A)Invariantasym-metry.Astemcell(S)givesrisebyasymmetricdivisiontoaprog-enitor(P)withamorerestrictedproliferationpotential,whichdifferentiatesinresponsetoextri-nsiccues.Thestemcellphenotypeisregulatedbyreciprocalshort-and/orlong-rangesignaling(thickcoloredarrows).(B)Populationalasymmetry.Stemcellsgiverisetodaughtercellsthatcanbeeitherstemcellsorelseprogenitorsthatdifferentiatealongdifferentpathways(1,2,and3)dependingonthecombinationofextrinsicfactorstowhichtheyareexposed.ECM,extracellularmatrix.1213141981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）。分离得到人的胚胎干细胞（1998），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。15二、干细胞的分类按分化潜能大小来分类:全能干细胞（Totipotentstemcell）：它具有形成完整个体的分化潜能。如受精卵，胚胎干细胞。多能干细胞（pluripotentstemcell），具有分化出多种组织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。如骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出至少十二种血细胞。专能干细胞（multipotentstemcell），这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织基底层干细胞、肌肉中的成肌细胞等。16根据来源来分:来源于胚胎---胚胎干细胞ESC（EmbryonicStemCell）胚胎性生殖细胞EGC（EmbryonicGermCell）来源于成体---成体组织来源的干细胞ASC（Adult-derivedStemCell）17根据干细胞组织发生的名称进行分类:胎胎干细胞造血干细胞骨髓间质干细胞肌肉干细胞成骨干细胞内胚层干细胞视网膜干细胞胰腺干细胞18三、胚胎干细胞191998年美国有两个小组分别培养出了人多能(pluripotent)干细胞：JamesA.Thomson在Wisconsin大学领导一个研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是：人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取innercellmass细胞，建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面marker和酶活性，证实它们就是胚胎干细胞。用这种方法，每个胚胎可取得15－20个细胞用于培养。JohnD.Gearhart在JohnsHopkins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。他们的方法是：从受精后5－9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞(primordialgermcell)。由此培养的细胞株，证实具有全能干细胞的特征。2021InduceddifferentiationofhumanES-derivedcellsinculture.22ES细胞的体外培养（取自干细胞和发育生物学，叶鑫生等编，2000.4...