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细胞工程第7章干细胞[可修改版ppt]

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干细胞ppt课件

干细胞ppt课件

形态特征
1)胞体体积小，核大，有一个或几个核仁。
2)与胚胎外胚层和原始生殖细胞类似，而与ICM细胞不同。 3)细胞中多为常染色质，胞质结构简单，散布着大量核糖 体和线粒体，核型正常，保留整倍体性质。 (正常ES染色体正常，如异常则很难发育分化成动物个体)
干细胞教学
干 细 胞（stem cell）
在个体发育过程 中,具有自我复制能
力,并在一定条件下
分化形成多种类型 细胞的原始细胞称 为干细胞。
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。
干细胞的研究进展
1878：出现第一篇哺乳类的体外受精卵报导。 1959：完成第一例兔子的体外受精卵。 1960：展B.D.Bavister进行人体外受精研究。 1970：用畸胚瘤细胞注入鼠胚胎，制造镶嵌鼠进行发育研究。 1978：世界第一个试管宝宝 Louise Brown 在英国诞生。 1980：Candace Reed 成为澳洲的第一个试管宝宝。 1981：M.J.Evans 等体外培养老鼠的胚胎干细胞； Elizabeth Carr成为美国的第一个试管宝宝。
胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell,ESC） 指存在于早期 胚胎中，具有多 分化潜能和较长 期进行自我更新 的细胞。
1.胚胎干细胞系的建立
1998年美国科学家从人胚胎组织中培养出了干细胞株。 ◆James A. Thomson(Wisconsin) 人体外受精卵 囊胚 inner cell mass 细胞株 检测(marker 和酶活性) John D. Gearhart(Johns Hopkins) 5～9周人工流产胚胎 primordial germ cell 细胞株 检测
一、干细胞的基本特性
多呈圆形且具有不同生化标志; 能无限分裂(连续分裂几代或长时间静止) ；

干细胞精品PPT课件

干细胞精品PPT课件
退行性病变 自体免疫性疾病
21
多能干细胞的来源：
直接从处于胚泡阶段的人类胚胎
人胚
的内细胞团分离出来
从终止妊娠胎儿组织中分离出来
体细胞核转移（SCNT）技术重组获取
22
23
重要突破：皮肤细胞能被诱导成为多能干细胞 (2006,Cell)
2007年11月20 日，日美科学 家同天宣布：
Sox2 Klf4
Oct4
c-Myc
小鼠成纤维细胞
（即干细胞的可塑性）（后述）
8
（四）干细胞增殖与分化的微环境 1、分泌因子 2、受体介导的细胞间相互作用 3、胞间基质和整合素
9
三、干细胞的分类及相关知识 （一）按发育进程进行分类
胚胎干细胞 （embryonic stem cell, ESC)
胚胎生殖细胞（胚胎生殖干细胞） （embryonic germ cell, EGC)
成纤维细胞中转入关键基因，得到iPS 细胞
iPS Cells(诱导性多能干细胞）
24
诱导性多能干细胞被诱导分化成运动神经元：
25
3、（成体）多能干细胞 （multipotent stem cell）
指multipotent”描述 的“多潜能”与胚胎干细胞用的 “pluripotent ”描述的“多潜能”有质的差 异。成体多能干细胞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。
成体干细胞（成人干细胞） （adult stem cell)
10
1、胚胎干细胞（ESC） 指来自胚泡（blastocyst）（胚胎早
期4~5天）内细胞团（inner cell mars）的 一组二倍体细胞，分化具多能性。
从胚泡分离后可培养成ESC。

干细胞概述ppt课件

干细胞概述ppt课件
成体干细胞在成人体内的储量是非常少，特别是一些特殊组织的干细 胞（比如神经干细胞、心肌干细胞）
其次分离它们也很难，除了造血干细胞在外周血中就可以分离它们， 其它成体干细胞基本都存在于机体组织中，我们得把需要的细胞挑出 来
22
造血干细胞
造(zào)血(xuè)干(gàn)细(xì)胞(bāo)（Hematopoietic stem cells, HSCs） 是血液系统 中的成体干细胞，顾名思义就是所有血液细胞的祖宗，也是免疫细胞的祖宗，可以发 育各种骨髓细胞和淋巴细胞，具有长期自我更新的能力和分化成各类成熟血细胞的潜 能。它是研究历史最长且最为深入的一类成体干细胞，对研究各类干细胞，包括肿瘤 干细胞，具有重要指导意义。
26
神经干细胞
神经干细胞再生治疗神经疾病有三种：1、利用移植的细胞 取代受损的细胞重建神经回路2、利用移植细胞保护受损的 神经细胞，使其免于死亡，长出轴突，并与次级神经元形成 突触3、利用移植的细胞形成中间神经元，重建神经回路。
27
间充质干细胞
间充质干细胞(MSC, mesenchymal stem cells)是干细胞家族的重要成 员，来源于发育早期的中胚层，属于多能干细胞，MSC最初在骨髓中 发现，因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调 控和自我复制等特点而日益受到人们的关注。
25
神经干细胞
根据部位分类神经嵴干细胞(neural crest stemcell，NCSC)和中枢神经干细胞(CNS-SC)。
外周神经干细胞(PNS-SC)，既可发育为外周神经细胞、神经内分泌细胞和Schwann氏细胞，也能分化为色素细胞 (pigmented cell)和平滑肌细胞等。NSC一般是指存在于脑部的中枢神经干细胞(CNS-SC)，其子代细胞能分化成为 神经系统的大部分细胞。

干细胞ppt课件

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究代表着科技事业
未来发展的重要方
向。”
4
干细胞研究
奥巴马2009年签署 行政命令，宣布联邦
政府资金可用于支持
胚胎干细胞的研究。
5
干细胞研究
医药界的诺贝尔奖——美国盖伦奖包括三个奖项：最佳药 品，最佳生物制品和最佳医疗器械。 Hemacord——美国纽约血液中心的首个脐带血干细胞产 品获得2014年美国盖伦奖的最佳生物技术产品奖。
（或定向）分化为逐步成熟的次级子代细胞，最终形成 功能特异的组织细胞，在组织修复和新陈代谢中起重要 作用；
11
干细胞的四大特性
自动归巢：
干细胞在体内定向迁移至特定的组织部位，在不同环境的诱导下，依赖性 地分化为特定的组织细胞。
免疫原性低：
脐带、胎盘来源的干细胞表面抗原不明显，免疫原性低，不存在免疫排斥 的特性。
肓成完整个体的能力（间充质干细胞）
4、专能干细胞：由多能干细胞分化而来，只能向一种类 型的细胞分化（肝脏干细胞等）
10
干细胞的四大特性
自我更新：
干细胞可以通过自我复制，产生与亲本完全相同的子代 细胞，以保持干细胞数量的恒定可通过分裂维持自身细 胞的特性和大小；
多向分化：
干细胞在一定条件下可以进入分化程序，可进一步多向
6
干细胞基础知识ຫໍສະໝຸດ 7什么是干细胞干细胞(stem Cell)是指一群在胚胎发育早期未分 化的细胞，具有自我更新能力(self-renew)和多向
分化潜能(multipotential) 。干细胞就是在生命的
成长和发育中起“主干”作用的细胞，它对于生命 成长发育的重要性就如同建筑中的钢筋水泥等基本
材料。干细胞是人类的原始细胞，能够发育成人体

动物细胞工程—干细胞技术

动物细胞工程—干细胞技术
➢ 生物学特性
• 全能性或多能性 • 种系传递性 • 体外遗传可操作性 • 无限扩增(自我更新)
干细胞技术
面临问题
扩增变 异
来源问题
（宗教、法律及文 化背景）
技术普 及
干细胞技术
成体干细胞
成体干细胞是指存在于一种已经 分化组织中的未分化细胞，这种细胞 能够自我更新并且能够特化形成组成 该类型组织的细胞。
动物生物技术
干细胞技术
第一章
干细胞技术
干细胞技术
干细胞定义及分类
干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞,能够产生至 少一种类型的、高度分化的子代细胞。
胚胎
干细胞
按来
分
源分 类
成体
干细胞
全能 干细胞
按分化 潜能分
多能 干细胞
单能 干细胞
干细胞技术
胚胎干细胞（ES细胞）
胚胎干细胞（Embryonic stem cell，ESCs， 简称ES、EK或ESC细胞）是早期胚胎（原肠胚期 之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞。
诱导性多能干细胞(Induced pluripotent stem cells, iPSCs或iPS) 技术是指通过导入特定的转录因子将终末分化的体细胞重编程为多能性 干细胞。
优点分析
分离和培 养宿主细
胞
基因导入 宿主细胞
细胞种植 及重编程
出现及鉴 定ES样
克隆
• 没有伦理学的问题 • 不会有免疫排斥的
➢生物学特性 •多能ห้องสมุดไป่ตู้ •迁移性 •可调控性 •广泛性
优点分析
• 相对容易获取 • 不存在组织相容性 • 致瘤风险很低，伦理学争议
较少 • 多向分化潜能

细胞工程-第7章-干细胞与组织工程

细胞工程-第7章-干细胞与组织工程

（2）神经干细胞特点
• 自我更新：神经干细胞具有对称分裂及不对称
分裂两种分裂方式，从而保持干细胞库稳定。 • 多向分化潜能：神经干细胞可以向神经元、星形
胶质细胞和少突胶质细胞分化。 • 低免疫源性：神经干细胞是未分化的原始细胞，
不表达成熟的细胞抗原，不被免疫系统识别。 • 组织融合性好：可以与宿主的神经组织良好融合，
（6）OCT基因活性鉴定
• OCT基因:ES细胞中特异性表达，常作为标 志基因。利用OCT抗血清和间接免疫荧光 法可检测ES细胞。也可作为鉴定ES细胞分 化与否的依据。
• 此外，ES细胞发育全能性的标志：ES细胞 表面表达时相专一性胚胎抗原（Stage specific embryonicant，SSEA），
（5）组织工程应用
• ①组织工程化皮肤
• ②组织工程化骨骼
• ③组织工程化血管 • ④组织工程化管状器官（食道，气管，肠道，
尿道、肾脏）
• ⑤组织工程化腺体器官（肝脏，胰脏，甲状腺）
科学家首次利用人体干细胞培育出颚骨
（6）组织工程的意义
• 在体外构建有生物活性的种植体，植入体 内修复组织缺损，替代器官功能；
(3).造血干细胞移植的作用
• 造血干细胞移植是现代生命科学的重大突破。造 血干细胞移植可治疗恶性血液病，部分恶性肿瘤， 部分遗传性疾病等 75 种致死性疾病。包括急性 白血病、慢性白血病、骨髓增生异常综合征、造 血干细胞疾病、骨髓增殖性疾病、淋巴增殖性疾 病、巨噬细胞疾病、遗传性代谢性疾病、组织细 胞疾病、遗传性红细胞疾病、遗传性免疫系统疾 病、遗传性血小板疾病、浆细胞疾病、地中海贫 血、非血液系统恶性肿瘤、急性放射病等。
如何解决伦理矛盾
不破坏胚胎的情况下获取胚胎干细胞 成体干细胞横向分化 睾丸细胞：胚胎干细胞的新来源 iPS

[课件]报告：干细胞PPT

[课件]报告：干细胞PPT

2、成体干细胞
指存在于组织
中的未分化细 胞，该种细胞 能够自我更新 并能够分化形 成组成该类组 织的细胞。
完成组织的修复和再生功能。 成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞 能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制 干细胞的更新和分化。 过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。 最近研究表明，成体干细胞普遍存在。 2000年年初美国研究人员无意中发现在胰腺中存有干细胞； 加拿大研究人员在人、鼠、牛的视网膜中发现了始终处于 “休眠状态的干细胞” 。 成体干细胞可以横向分化 如：骨髓干细胞可发育成肝细胞，脑干细胞可发育成血细胞。 如何寻找和分离各种组织特异性干细胞？
（6）血管内皮前体细胞－内皮干细胞
内皮干细胞的获得:
骨髓
外周血单核细胞
(7)神经干细胞
关于神经干细胞研究起步较晚，由于分离神经干细
胞所需的胎儿脑组织较难取材，加之胚胎细胞研究的 争议尚未平息，神经干细胞的研究仍处于初级阶段。 理论上讲，任何一种中枢神经系统疾病都可归结为 神经干细胞功能的紊乱。如：给帕金森氏综合症患者

二、干细胞应用的新领域
中晚期恶性实体瘤 心脏病、血管疾病
神经系统损伤
（小细胞肺癌、 乳腺癌、
卵巢癌、睾丸癌、神经母细胞瘤等）
组织器官修复
糖尿病。
（1）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。 造血干细胞移植是根治恶性血液病（白血病、恶性 淋巴瘤、多发性骨髓瘤）、 再生障碍性贫血、某些
的脑内移植含有多巴胺生成细胞的神经干细胞，可治
愈部分患者症状。
三、再生生物学－热门的领域

细胞工程干细胞PPT.

细胞工程干细胞PPT.
• 类胚体:是由胚胎干细胞在缺乏分化抑制剂 的情况下形成的球状细胞团并相互融合的 混杂集合体。
• 嵌合体：一种含有两种以上基因型组织的 机体，可能是基因突变、染色体异常分离 或移植的结果。
7.1.4 ES细胞的分化与调控
• 1. ES细胞的分化 • ES细胞在体外极易分化。 • ES细胞中碱性磷酸酶 （AKP ）及端粒酶
2.3控制面试
1 ）“早上时间太紧张，可以不吃早餐。”对吗？为什么？
这件事情告诉我们，以后在进行管理的时候，要经常举一反三，要注意细节。尽量要比其他汽车公司考虑得更周到，要做到别人做不
到的我能做到，这就是不可模仿的竞争力。
• （5）核型分析 教学过程：
水温变化：井水或泉水的温度突然发生明显的变化，有的井水温度升高，有的泉水温度降低。
(5) 核型分析法核型保持正常
ES细胞核型保持正常
谢谢观看！ 4.要及时向有关部门报告，请求有关部门和社会的援助，全力保护学生的安全。
（9）谈判有效期内，供应商在政府采购活动中有违规、违纪和违法的行为。 9．食堂人员要协助学校做好食堂流动人口暂住证的办理工作。认真做好防盗、防火、防毒、用电用气安全，不准私拉乱接电源；严禁 将煤气罐倒置外加热使用；开油锅人员不得随便离开，防止发生事故。电器、制冷设备应由专人管理。 3谈判供应商有下列情形之一的，江油市公共资源交易服务中心不予退还其交纳的谈判保证金；情节严重的，由财政部门将其列入不良 行为记录名单，在一至三年内禁止参加政府采购活动，并予以通报： 5．学校放假期间，电工对全校电路状况应进行一次全面性的检查，不需用电的部位统一切断电源，确保假期安全。 1.新生报到往返途中必须注意交通安全，妥善保管好自己的生活用品和现金，防止途中丢失、被窃。 适于提取热敏性、易挥发性或剧毒类中药物料；适于提取有效成分含量较低或要求浸出液浓度较高的中药物料；对于一些其提取物为 黏性的、不易流动的物料，如乳香、芦荟等不宜使用本法。 1、学校成立安全工作领导小组，负责领导全校的安全教育、安全防范、安全救扶等工作。校长任组长，主管副校长任副组长，有相关 处室主任、教师参加组成“学校安全工作领导小组”。 10供应商填写好报价单后密封递交我中心工作人员。工作人员收齐后由现场监督陪同，集中递交给谈判小组。供应商报价单应当签字 确认，否则无效。供应商为法人的，应当由其法定代表人或者代理人签字确认。 ５.严禁火种进入微机房，不准在机房内吸烟。 6．定型包装食品不得拆散销售。 2.学生在校园任何人不准体罚或变相体罚，严禁老师、员工打骂学生。

干细胞课件

干细胞课件
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。
8
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；
干细胞分裂产生的干细胞。
13
二、干细胞的分类
按分化潜能大小来分类:
全能干细胞（ Totipotent stem cell ）： 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（ pluripotent stem cell ），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 。
干细胞 或分化为特定细胞。
9
10
为干细胞发展替代模型。(一)不变asym -对称。 干细胞的不对称分裂产生的食物——enitor(P) 更受限制的增殖潜能, 这回应extri——内在线索区别开来。 干细胞表型是由相应的短期和/或远程信号(厚彩色箭头)。 (B)Populational不对称。 干细胞产生的子细胞, 可以是其他干细胞或祖细胞分化沿着不同的路径(1、2和3) 取决于外在因素的组合,它们暴露出来。ECM,细胞外基质。
NeuroD3转人ES细胞，可使之分化为神经细胞； ④形成嵌合体。将ES细胞注射到同种动物囊胚腔中后，可以形成嵌合体
（chimera），ES细胞可以参与嵌合体各个器官包括生殖腺的发育。这是检
验一个细胞系是否为ES细胞的标准。
25
2. ES细胞生物学特性
细胞形态结构及核型 细胞的高度分化潜能 碱性磷酸酶的表达 胚胎阶段特异性细胞表面抗原的表达

大学课程干细胞与组织工程课件

大学课程干细胞与组织工程课件

癌症干细胞驱动肿 瘤的发生，并逃避 放化疗引起复发
Defining the mode of tumour growth by clonal analysis. Nature, 2012 A restricted cell population propagates glioblastoma growth after chemotherapy. Nature, 2012 Lineage Tracing Reveals Lgr5+ Stem Cell Activity in Mouse Intestinal Adenomas. Science, 2012
四倍体补偿实验
2-细胞期诱导2个卵裂球融合形成四倍体，继续发育形 成的四倍体囊胚没有ICM，只有滋养层。将ESC显微 注射到这种空囊胚中，移植后出生的后代完全来自 ESC。被称为验证ESC多能性的金标。
ESC多能性的体现（验证方法）
✓形成畸胎瘤（ teratoma） ✓形成类胚体（embryoid body） ✓直系分化（direct differentiation） ✓形成嵌合体（chimera） ✓四倍体补偿（tetraploid complementation）
畸胎瘤实验
ESC注射到裸鼠皮下，形成畸胎瘤，其中三胚层来源 的各类组织杂乱聚集。体内鉴定ESC多能性的指标
ES细胞分化的调控
内源性调控：
✓细胞内结构蛋白对分裂的调控 ✓转录因子的调控（如OCT4， NANOG，SOX2等）
外源性调控：
✓间质细胞分泌的因子（如TGFβ家 族，Wnt/β-catenin信号通路） ✓膜蛋白介导的细胞间相互作用 （Notch信号通路） ✓整合素（integrin）与ECM
Offspring from Oocytes Derived from in Vitro Primordial Germ Cell–Like Cells in Mice. Science, 2012

细胞工程原理成体干细胞及组织工程学ppt课件

细胞工程原理成体干细胞及组织工程学ppt课件
人肝干细胞特征性标志物：
角蛋白19（cytokeratin 19, CK19）， 神经细胞粘附分子（neural cell adhesion
molecule，NCAM） 上皮细胞粘附分子（EpCAM） claudin-3（CLDN-3）
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
首都医科大学附属神经外二科主任黄红云等自 2001年起在世界上率先开展流产胎（婴）儿嗅 鞘细胞（一种干细胞）移植治疗脊髓损伤。
已经治疗近400例，部分完全性脊髓损伤患者 恢复部分功能。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
干细胞横向分化 （transdifferentiation）
组织干细胞通过活化潜 在的其他分化程序，改 变了组织干细胞的特异 性种系分化进程 。
造血干细胞向非造血组 织细胞分化、神经干细 胞向血液系统细胞分化
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
1996，我国徐荣祥在烧伤创面上找到皮肤器官原 位再生的原始细胞“角蛋白十九型皮肤干细胞”， 他们成功诱导上皮组织基底层的干细胞分化生成 皮肤细胞，使受伤的皮肤得以迅速康复，实现人 体器官原位再生，获得美国专利。
该技术显示我国干细胞研究已进入组织和器官的 原位干细胞修复和复制阶段，在国际上处于领先 地位。
胚胎干细胞与成体干细胞
胚胎干细胞——全能干细胞（totipotent stem cell）

细胞工程第七章-精品文档25页

细胞工程第七章-精品文档25页
类型细胞的干细胞。例如表皮的基质细胞（即表皮干细 胞）只能分化产生角化表皮细胞。
（2）多能干细胞（Multipotent stem cell）：能够形成两种 或两种以上类型细胞的干细胞。例如骨髓造血干细胞就 是典型的多能干细胞，可以分化成红细胞、巨噬细胞、 粒细胞、巨核细胞、淋巴细胞等多种类型细胞。
第七章 干细胞
一、干细胞的定义与应用 （一）定义
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。
（二）特征
1、自我更新特征 自我更新是指干细胞具有分裂和自我复制能力。
（1）对称分裂（symmetric division）是指一个干 细胞分裂产生的两个子细胞全是干细胞。
（2）不对称分裂（asymmetric division）是指一个 干细胞分裂成一个干细胞和一个短暂增殖细胞， 称之为祖细胞（progenitor cell)。祖细胞不具备 自我复制的能力。
2、增殖特征 （1）增殖的缓慢性：一般情况下，干细胞处于休眠
或缓慢增殖状态。缓慢增殖可以减少基因发生突 变的可能性。
（2）增殖的自稳性：也称自我维持，是指干细胞 会自我更新维持自身数目的恒定，主要是通过不 对称分裂来实现。
3、分化特征 （1）单能干细胞（Monopotent stem cell)：只能分化为单一
任何涉及丧失正常细胞的疾病都可以通过移植由 胚胎干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗。
《科学日报》2019年5月27日 报道，美国加州大学欧文分校 （UC Irvine）的科学家们用人 类胚胎干细胞培育出一种早期 阶段的视网膜，为开发可移植 性视网膜来治疗人类视网膜病 变迈出了第一步——Journal of Neuroscience Methods。
二、分类与特点
◆不同的干细胞具有不同的分化潜能。 ◆从所具有的分化功能上讲，干细胞可分为单能干

第七干细胞与组织工程幻灯片

第七干细胞与组织工程幻灯片
第七干细胞与组织 工程幻灯片优选第七干细胞与来自织工程一、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。并能产生至少一种高度分化子代 细胞的细胞。
在干细胞的发育过程中，还有一种中间 类型的细胞称为祖细胞，祖细胞也具有有 限的增殖和分化能力，与干细胞不同的是， 祖细胞没有自我更新能力，它在经过几轮 细胞分裂周期后产生的两个子代细胞均为 终末分化细胞。
4.根据干细胞组织发生的名称来分:
造血干细胞、骨髓间质干细胞、肌肉干细胞、成骨干细胞、视网 膜干细胞、胰腺干细胞
5.根据干细胞组织发生部位分类：
➢ ES细胞：存在于早期胚胎内细胞团的全能干细胞； ➢ AS细胞：来自成体组织的各种多能干细胞； ➢ EG细胞：来自于早期胚胎生殖嵴原始生殖细胞的多
能干细胞； ➢ EC细胞：来自于自发或诱发的生殖细胞瘤或畸胎瘤
（二）胚胎干细胞的研究概况 1.1981年Evans埃文斯和Kaufrnan考夫曼及Martin马丁首次 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詹姆斯·a·汤姆森在 Wisconsin 威斯康星 州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， 提取内细胞团，建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面标 志 和 酶 活 性 ， 证 实 它 们 就 是 胚 胎 干 细 胞 。 (Science, 1998 (l282):1145-1147)
霍金批评欧美人士试图禁止人类胚胎 干细胞研究
中国人对胚胎干细胞研究的看法 比较一致
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7.1.1胚胎干细胞的研究概况
• 1958年，Steven通过把小鼠早期胚胎移植到129小鼠精 巢或肾脏被膜下得到了胚胎瘤细胞（embrynoic carcinoma cell, ECC）。
• 1981年，英国的Evans等用延缓着床的胚泡首次成功地 分离了小鼠ES细胞，从而拉开了ES细胞研究热潮的序幕。
活性较高，可用于ES细胞分化与否的鉴定。 • 把ES细胞与饲养层细胞共培养，可以抑制
其分化，维持其稳定的增殖状态。解除共 培养，则会导致ES细胞自发分化。
2. ES细胞分化的调控
• （1）内源性调控 • 干细胞自身有许多调控因子可对外界信号
起反应从而调节其增殖和分化，包括调节 细胞不对称分裂的蛋白，控制基因表达的 核因子等。 • 这种内源性调控主要来自ES细胞内所含蛋 白（如结构蛋白等），以及部分转录因子。
细胞工程第7章干细 胞
干细胞(stem cells)
• 干细胞是具有自我复制和多项分化潜能的 原始细胞，是机体的起源细胞，是形成人 体各种组织、器官的祖先细胞。
干细胞的分类
按来源分类
或按发育阶 段分类
胚胎干细胞 成体干细胞
按分化潜能分类
全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞
胚胎干细胞
（embryonic stem cell，ESCs，简称ES或EK细胞）
• 胚泡：桑椹胚的细胞在子宫腔内继续分裂， 细胞数目不断增多，发育到第5天时已有100 多个细胞，这时细胞重新排列成泡状。
• 生殖嵴：脊椎动物胚胎后半部，背系膜侧面 中胚层形成的纵行上皮加厚的细胞条。可发 育为生殖腺。
（2）ES细胞的分离方法：
• A: 免疫学方法 • 利用ES细胞所具
有的特殊标记，借 助荧光细胞分离器 从单细胞悬液分离 ES细胞。
7.1.3 胚胎干细胞的全能性
• (1)指ES细胞在解除分化抑制的条件下能参 与包括生殖腺在内的各种组织的发育潜力， 即ES细胞具有发育成完整动物体的能力。
• (2) ES细胞发育全能性的标志是ES细胞表 面表达时相专一性胚胎抗原（Stage specific embryonicant，SSEA），
• 1995年，Thomson等从恒河猴的囊胚中分离建立了世界 上第一株灵长类动物的胚胎干细胞。1998年，他们从接 受不孕症治疗的夫妇所捐献的处于囊胚阶段的早期胚胎中 分离出了人的ES细胞。同年，Gearhart的研究小组从选 择性流产所得到的胚胎生殖腺中分离出人EG细胞，研究 证实这些细胞均具有全能性，掀起了ES细胞研究的高潮。
• 1999年，《Science》将人类胚胎干细胞研究成果评为当 年世界十大科技进展之首
7.1.2 胚胎干细胞的生物学特性
• ES细胞具有与早期胚胎细胞相似的形态结构，
细胞核大，有一个或几个核仁，胞核中多为常染 色质，胞质胞浆少，结构简单。体外培养时，细 胞排列紧密，呈集落状生长。用碱性磷酸酶染色， ES细胞呈棕红色，而周围的成纤维细胞呈淡黄色。 • 细胞克隆和周围存在明显界限，形成的克隆细胞 彼此界限不清，细胞表面有折光较强的脂状小滴。 细胞克隆形态多样，多数呈岛状或巢状。
（2）分化抑制物的选择
目前有三种分化抑制物比较常用： ➢①饲养层（feeder layer） ➢②条件培养基（conditioned medium，CM） ➢③白血病抑制因子（leukemia inhibitory factor,
LIF）
① 饲养层细胞 feeders
是将选用的细胞经γ射线照射或经 丝裂霉素C（mitomycin C）处理 而阻断其有丝分裂所得到的细胞 层。常用的有STO（一种已成系 的小鼠成纤维细胞）、原代小鼠 胎儿成纤维细胞、同源胎儿成纤 维细胞和子宫上皮细胞，其中前 两种比较常用。
• 类胚体:是由胚胎干细胞在缺乏分化抑制剂 的情况下形成的球状细胞团并相互融合的 混杂集合体。
• 嵌合体：一种含有两种以上基因型组织的 机体，可能是基因突变、染色体异常分离 或移植的结果。
7.1.4 ES细胞的分化与调控
• 1. ES细胞的分化 • ES细胞在体外极易分化。 • ES细胞中碱性磷酸酶 （AKP ）及端粒酶
C：组织培养法
• 胚胎用外源激素处理后，所分化出的胚泡 进行体外培养，其中的ES细胞垂直向上生 长，呈卵圆柱状，可显微镜下检出另培养。
D：显微外科学法
• 用显微操作系统直接从胚泡中吸取ES细胞。
2. ES细胞的分化抑制培养
（1）、在ES细胞的培养过程中，一方面要给 以足够的营养物质以满足其增殖的需要， 另一方面要抑制其分化，其中前者由基础 培养基来解决，后者则由分化抑制物来完 成。
B:免疫外科学方法
• 利用囊胚腔对抗体的不通透性，通过抗体与补体结 合后所产生的对其它细胞的毒性杀伤作用，除去滋 养层细胞，保留ES细胞。
• 聚集在胚胎的一端，个体较大的细胞，称为内细胞 团（inner cell mass，ICM），属于ES细胞，将 来发育成胎儿的各种组织，而沿透明带内壁扩展和 排列的，个体较小的细胞，称为滋养层细胞，不能 发育成胚体，它们将来只能发育成胚外结构如，胎 膜和胎盘。
• 而且可以检查到OTC4基因的表达，这两种 蛋白是发育全能性的标志。
(3) ES细胞的全能性的体现
• 可以形成畸胎瘤； • 可形成类胚体； • 可直接分化为特定种系的细胞； • 可形成嵌合体。
• 畸胎瘤：由种质细胞或胚胎干细胞衍生而 来的瘤性组织，排列结构错乱，往往含有 外、中、内三个胚层的多种组织成分。
（2）外源性调控
• 间质细胞的分泌因子，能维持ES细胞增殖分化等； • 膜蛋白介导的细胞间互作（信号转导）影响ES细
胞分化。 • 整合素与细胞外基质影响ES细胞的分布和分化方
向。
7.1.5 建立胚胎干细胞系
• 1、分离ES 细胞 • （1）ES细胞的主要来源：胚泡内的内细
胞群和生殖嵴中的原始生殖细胞。
• 胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或 原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体 外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特 性。
7.1 胚胎干细胞
• 胚胎干细胞（ES细胞）是一种高度未分化 细胞。它具有发育的全能性，能分化出成 体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞。 无论在体外还是体内环境，ES细胞都能被 诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。