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干细胞研究现状及应用前景

干细胞研究现状及应用前景
干细胞研究现状及应用前景

干细胞研究现状及应用前景

在人类生命形成的开始,单个受精卵可以分裂发育形成不同的组织和器官,并通过进一步分裂分化,形成生命个体。在成体细胞中,大部分高度分化的细胞则失去了再分化的能力,而特定组织正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生,这种具有在分化能力的细胞,即为干细胞。干细胞(Stem Cells,SC)是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞,在一定的条件下,它可以分化成多种功能的器官组织。

一、干细胞的研究现状

干细胞根据发育阶段,可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖是构成机体发育的基础,而成体干细胞的进一步分化则是机体组织和器官修复再生的基础。

1、胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ESC)

在受精卵发育成囊胚时,内细胞层(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,在体外培养条件下可以建立稳定的干细胞系,并保持高度未分化状态,可以分化形成成体的所有组织和器官,包括生殖细胞。

在1998年末,两个研究小组成功地培养出人类ESC,保持了ESC 分化为各种体细胞的全能性,这使得科学家利用人类ESC治疗各种疾病成为可能。随着ESC的研究日益深入,科学家对人类ESC的了解迈入到了一个新的阶段。目前,关于胚胎干细胞的研究大多以小鼠胚胎干细胞为基础的:德美医学小组成功地将由ESC培养出的神经

角质细胞移植到了小鼠体内,随后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。

2、成体干细胞(Adult stem cells,ASC)

成体干细胞存在于成年体的许多组织器官中,如表皮干细胞和造血干细胞,具有修复和再生能力。在特定的条件下,ASC或产生新的干细胞,或分化形成功能细胞,从而使组织和器官维持生长和衰退的动态平衡。最新研究表明,高度分化的神经组织仍包含神经干细胞,这证明了机体中成体干细胞普遍存在,关键在于如何寻找和分离特异性干细胞。

2.1造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC)

造血干细胞主要存在于骨髓、外周血、脐带血中,是体内各种血细胞的唯一来源,具有重要的临床价值。

20世纪50年代,临床上就开始应用骨髓移植来治疗血液系统疾病。八十年代末,外周血干细胞移植技术逐渐被推广使用,提高了治疗的效率并缩短了疗程。近年,脐血干细胞移植的成功,为造血干细胞移植技术注入了新的活力。与前两者相比,脐血干细胞无来源限制,对HLA配型要求不高,且不易受病毒和肿瘤的感染,在临床上具有明显的优势。随着脐血干细胞移植技术的不断完善,造血干细胞将成为治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法,为世界上更多的血液病和肿瘤患者带来希望。2.2间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC)

间充质干细胞主要来源于骨髓,在合适的条件下,MSC可以分化

成为间充质组织细胞,如成骨细胞和结缔组织细胞,也可分化成为神经细胞、干细胞和肌肉细胞。近期文献报道,间充质干细胞不但可以修复骨、软骨、肌腱、肌肉、血管和造血系统等中胚层来源的组织,而且也可能作为修复外胚层来源的神经组织嘲和内胚层来源的肝脏、肾脏、胰腺等器官的种子。

2.3神经干细胞(neural stem cells,NSC)

神经干细胞分布于成人及胚胎的中枢及周围神经系统,在不同的条件下,能够分化为不同类型的神经元。从理论上,任何一种中枢神经系统疾病都可以归结为神经干细胞功能的紊乱。由于血脑屏障的存在,干细胞移植到中枢神经系统后,脑和脊髓不会产生免疫排斥反应。将多巴胺生成细胞产生的神经干细胞移植给帕金森氏综合症患者,可治愈患者的部分症状。此外,神经干细胞也可应用于药物检测方面,对判断药物的有效性和毒性有一定的作用。

2.4胰腺干细胞(Pancreas stem cells, PSC)

PSC在人类糖尿病的治疗方面具有广阔的应用前景,胰腺在人体血糖代谢的调节中具有重要作用,其胰岛a细胞分泌胰高血糖素,升高血糖浓度,胰岛b细胞分泌胰岛素,降低血糖浓度。

目前,对于胰腺中转化为胰岛的是干细胞还是祖细胞以及这种细胞在胰腺中的具体位置还存在着较大的争议。有报道表明干细胞存在于导管细胞中,在器官形成和再生过程中转化、迁移形成新的胰岛,也有人认为胰腺干细胞存在于胰岛或腺泡组织中,也有报道干细胞可来自组织细胞并被诱导成胰岛类似细胞。

2.5肿瘤干细胞(Cancer stem cell, CSC)

肿瘤干细胞是在肿瘤中具有自我更新能力并能够产生特异性肿瘤细胞的细胞,近年来,越来越多的学者认为CSC是恶性肿瘤复发和转移的根源。1967年,Hamburger等对来自肺癌卵巢癌等的肿瘤细胞进行体外培养,发现仅1/5000-1/1000的肿瘤细胞能形成克隆,表明仅有极少数肿瘤细胞才具有致癌性,即肿瘤干细胞。Dick等首次从白血病中分离出白血病肿瘤干细胞,证实了肿瘤干细胞的存在。随后,研究者们相继在乳腺癌、脑肿瘤、胰腺癌、肺癌、肝癌、前列腺癌等中找到了相似的肿瘤干细胞,并更一步证实CSC为肿瘤发生的根源。

随着研究的深入,CSC的靶向疗法为恶性肿瘤的治疗带来了新的希望。

二、我国研究水平

我国干细胞与再生医学的研究与国际先进水平相比, 无论是规模还是整体水平均有差距 目前主要瓶颈问题是: 干细胞重大基础科学理论尚未阐明、干细胞治疗的核心机制尚待研究、干细胞规范化应用体系尚待完善、集成研究系统尚未形成。

三、干细胞研究展望

就目前研究状态而言,本世纪正在出现一股世界性的干细胞研究热潮。随着生物细胞实验技术和分子生物学的发展,干细胞研究领域也取得了突破性的进展。

近期,中国科学院上海生命科学院和上海交通大学医学院最新研究发现,进化上高度保守的PTEN-C/EBPa-CTNNA1信号轴控制造血

干细胞发育与白血病干细胞的恶性转化。美国杜克大学医学中心通过实验认证,多效生长因子可促进造血干细胞扩张和再生,开拓了干细胞在再生医学领域中的应用前景。而4月21日《Nature》在线版发表了多个研究机构共同完成的一项关于干细胞的新研究,表明miRNA 可以从一个细胞移动到另一个细胞,更大规模的输送影响基因表达的信号。

如果说21世纪是生命科学的世纪,那么,干细胞研究将在生命科学中起着主导作用。相信,依靠人们的聪明才智,必定会在干细胞的研究和应用方面取得喜人的成果,为人类的健康长寿带来希望。

国内外干细胞研究进展

国内外干细胞的研究进展 摘要:干细胞研究是近年来生物医学领域的热门方向之一,干细胞产业具有巨大的社会效益和市场前景,受到世界各国的高度重视。美国、欧盟、日本、韩国和中国在干细胞领域投入重金支持基础和临床研究,大力推动干细胞产业化发展。本文通过对比世界干细胞研究的热点领域,分析了中国在该学科取得的成绩和存在的差距,进一步提出了针对中国干细胞研究发展的政策建议。 关键词:干细胞,研究现状,前景与展望 Abstract: Stem cell research is one of the hot research fields in biomedicine nowada ys. Many countries attach importance to the stem cell industry because of the great s ocial benefits and market potential. USA,EU,Japan,Korea and China have increased the input of capital dramatically to promote the basic and clinical research of stem cel l as well as stem cell industry. By comparing the situation of stem cell research at ho me and abroad,we found that,in recent years,an obvious progress has been made in stem cell research, however, the gap between China andthe developed countries still exists. And further puts forward the policy suggestions in the development of stem c ell research in China. Key words:stem cells,research status,prospect 1、前言 20世纪90年代以来,随着细胞生物学技术的发展及体外分离、培养人胚胎干细胞的成功,干细胞经适当诱导分化可发育为不同类型的细胞、组织和器官,成为移植供体的新来源,作为“种子细胞”的干细胞可以通过细胞工程的方法在体外发育为各种特异性的细胞供移植和细胞替代所需,并可作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究。由于干细胞有广泛的应用前景,它已成为近年来医学和生物学领域研究的热点。 干细胞(stem cells)是人体及其各种组织细胞的最初来源,是一类具有自我更新、

细胞生物学常用研究方法

Southern杂交: 是体外分析特异DNA序列的方法,操作时先用限制性内切酶将核DNA或线粒体DNA切成DNA片段,经凝胶电泳分离后,转移到醋酸纤维薄膜上,再用探针杂交,通过放射自显影,即可辨认出与探针互补的特殊核苷序列。 将RNA转移到薄膜上,用探针杂交,则称为Northern杂交。 RNAi技术: 是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。可以利用siRNA或siRNA表达载体快速、经济、简便的以序列特异方式剔除目的基因表达,所以现在已经成为探索基因功能的重要研究手段。 Southern杂交一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量]。 扫描电镜技术:是用一束极细的电子束扫描样品,在样品表面激发出次级电子,次级电子的多少与样品表面结构有关,次级电子由探测器收集,信号经放大用来调制荧光屏上电子束的强度,显示出与电子束同步的扫描图像。 细胞显微分光光度计:用来描述薄膜、涂层厚度超过1微米的物件的光学性能的显微技术。 免疫荧光技术:将免疫学方法(抗原抗体特异结合)与荧光标记技术结合起来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。由于荧光素所发的荧光可在荧光显微镜下检出,从而可对抗原进行细胞定位。 电镜超薄切片技术:超薄切片是为电镜观察提供极薄的切片样品的专门技术。用当代较好的超薄切片机,大多数生物材料,如果固定、包埋处理得合适,可以切成50-100微米的超薄切片。 Northern印迹杂交(Northern blot)。这是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。 放射自显影技术:放射自显影技术是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶(含AgBr或AgCl)的感光作用,对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。放射自显影技术(radioautography;autoradiography)用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用机理、作用部位等等。其原理是将放射性同位素(如14C和3H)标记的化合物导入生物体内,经过一段时间后,将标本制成切片或涂片,涂上卤化银乳胶,经一定时间的放射性曝光,组织中的放射性即可使乳胶感光。 核磁共振技术:可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20,000 道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其它分子的结构,而不损伤细胞。 DNA序列分析:在获得一个基因序列后,需要对其进行生物信息学分析,从中尽量发掘信

干细胞研究现状及应用前景

干细胞研究现状及应用前景 在人类生命形成的开始,单个受精卵可以分裂发育形成不同的组织和器官,并通过进一步分裂分化,形成生命个体。在成体细胞中,大部分高度分化的细胞则失去了再分化的能力,而特定组织正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生,这种具有在分化能力的细胞,即为干细胞。干细胞(Stem Cells,SC)是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞,在一定的条件下,它可以分化成多种功能的器官组织。 一、干细胞的研究现状 干细胞根据发育阶段,可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖是构成机体发育的基础,而成体干细胞的进一步分化则是机体组织和器官修复再生的基础。 1、胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ESC) 在受精卵发育成囊胚时,内细胞层(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,在体外培养条件下可以建立稳定的干细胞系,并保持高度未分化状态,可以分化形成成体的所有组织和器官,包括生殖细胞。 在1998年末,两个研究小组成功地培养出人类ESC,保持了ESC 分化为各种体细胞的全能性,这使得科学家利用人类ESC治疗各种疾病成为可能。随着ESC的研究日益深入,科学家对人类ESC的了解迈入到了一个新的阶段。目前,关于胚胎干细胞的研究大多以小鼠胚胎干细胞为基础的:德美医学小组成功地将由ESC培养出的神经

角质细胞移植到了小鼠体内,随后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。 2、成体干细胞(Adult stem cells,ASC) 成体干细胞存在于成年体的许多组织器官中,如表皮干细胞和造血干细胞,具有修复和再生能力。在特定的条件下,ASC或产生新的干细胞,或分化形成功能细胞,从而使组织和器官维持生长和衰退的动态平衡。最新研究表明,高度分化的神经组织仍包含神经干细胞,这证明了机体中成体干细胞普遍存在,关键在于如何寻找和分离特异性干细胞。 2.1造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC) 造血干细胞主要存在于骨髓、外周血、脐带血中,是体内各种血细胞的唯一来源,具有重要的临床价值。 20世纪50年代,临床上就开始应用骨髓移植来治疗血液系统疾病。八十年代末,外周血干细胞移植技术逐渐被推广使用,提高了治疗的效率并缩短了疗程。近年,脐血干细胞移植的成功,为造血干细胞移植技术注入了新的活力。与前两者相比,脐血干细胞无来源限制,对HLA配型要求不高,且不易受病毒和肿瘤的感染,在临床上具有明显的优势。随着脐血干细胞移植技术的不断完善,造血干细胞将成为治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法,为世界上更多的血液病和肿瘤患者带来希望。2.2间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC) 间充质干细胞主要来源于骨髓,在合适的条件下,MSC可以分化

简述干细胞的形态特征及其研究进展

简述干细胞的形态特征及其研究进展 干细胞是一类具有自我复制能力的原始的未分化细胞,是形成哺乳类各组织器官的原始的多潜能的细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。干细胞在形态上具有共性,通常呈圆形或椭圆形,细胞体积小,核相对较大,细胞核多为常染色质,并具有较高的端粒酶活性。根据它所处的发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。 胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞,而成体干细胞的发育等级较低,是多能干细胞或单能干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。 干细胞的形态特征: 干细胞具有自我更新复制的能力,能够产生高度分化的功能细胞。 1 胚胎干细胞:胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团的 细胞即为胚胎干细胞。具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。进一步说,胚胎干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。 2 成体干细胞:成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具 有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。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。 3 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。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。 4 神经干细胞: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。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应。除此之外,神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面,对判断药物有效性、毒性有一定的作用。 5 肌肉干细胞:可发育分化为成肌细胞,可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。

干细胞临床试验研究项目管理办法试行实施细则

干细胞临床研究管理办法(试行) 第一章总则 第一条为规范和促进干细胞临床研究,依照《中华人民共和国药品管理法》、《医疗机构管理条例》等法律法规,制定本办法。 第二条本办法适用于在医疗机构开展的干细胞临床研究。 干细胞临床研究指应用人自体或异体来源的干细胞经体外操作后输入(或植入)人体,用于疾病预防或治疗的临床研究。体外操作包括干细胞在体外的分离、纯化、培养、扩增、诱导分化、冻存及复苏等,不包括基因水平的操作。 第三条干细胞临床研究必须遵循科学、规范、公开、符合伦理、充分保护受试者权益的原则。 第四条开展干细胞临床研究的医疗机构(以下简称机构)是干细胞制剂和临床研究质量管理的责任主体。机构应当对干细胞临床研究项目进行立项审查、登记备案和过程监管,并对干细胞制剂制备和临床研究全过程进行质量管理和风险管控。 第五条国家卫生计生委与国家食品药品监管总局负责干细胞临床研究政策制定和宏观管理,组织制定和发布干

细胞临床研究相关规定、技术指南和规范,协调督导、检查机构干细胞制剂和临床研究管理体制机制建设和风险管控措施,促进干细胞临床研究健康、有序发展;共同组建干细胞临床研究专家委员会和伦理专家委员会,为干细胞临床研究规范管理提供技术支撑和伦理指导。 省级卫生计生行政部门与省级食品药品监管部门负责行政区域内干细胞临床研究的日常监督管理,对机构干细胞制剂和临床研究质量以及风险管控情况进行检查,发现问题和存在风险时及时督促机构采取有效处理措施;根据工作需要共同组建干细胞临床研究专家委员会和伦理专家委员会。 第六条机构不得向受试者收取干细胞临床研究相关费用,不得发布或变相发布干细胞临床研究广告。 第二章机构的条件与职责 第七条干细胞临床研究机构应当具备以下条件: (一)三级甲等医院,具有与所开展干细胞临床研究相应的诊疗科目。 (二)依法获得相关专业的药物临床试验机构资格。 (三)具有较强的医疗、教学和科研综合能力,承担干细胞研究领域重大研究项目,且具有相对稳定、充分的项目研究经费支持。 (四)具备完整的干细胞质量控制条件、全面的干细胞临床研究质量管理体系和独立的干细胞临床研究质量保证

8大成果揭露干细胞最新研究状况

8大成果揭露干细胞最新研究状况 导读:干细胞研究是一个永恒的话题,2015年国内外诸多新研究,为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果 干细胞研究是一个永恒的话题,2015年国内外诸多新研究,为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果盘点: 成果一:重编程干细胞或能预防辐射后癌变 简要:据美国科罗拉多大学(UC)癌症中心一项最新研究发现,一种叫做程序性平常化的保护程序就是其中一种,让被辐射破坏的干细胞分化为其他细胞,不再永生。相关论文发表在最近的《干细胞》杂志上。该研究显示,通过重编程这种保护程序,除去被辐射伤害的干细胞,就可能预防癌症的发生。 成果二:干细胞培养新方法筹建安全防护墙 简要:斯克里普斯研究所(TSRI)和加州大学(UC)圣迭戈医学院的

研究人员带领的一项新研究表明,某些特定干细胞培养方法与DNA 突变增加有关。这项研究为研究人员指出了更安全和更可靠的干细胞培养方法,来治疗疾病和损伤。 成果三:碳纳米物质狙击肿瘤干细胞 简要:中科院高能物理研究所国家纳米科学中心纳米生物效应与安全性重点实验室和中国科学技术大学生命学院合作,研究发现金属富勒醇Gd@C82(OH)22碳纳米材料可高效抑制三阴性乳腺癌干细胞的自我更新能力,Gd@C82(OH)22通过调控肿瘤微环境阻断细胞从上皮样(EMT)到间质样(MET)的转换,实现高效清除肿瘤干细胞,终止肿瘤发生和转移。 成果四:干细胞首次被诱导成三维迷你肺 简要:美国科学家首次成功诱导干细胞发育成人体肺部类器官一个三维迷你肺,它能模拟人体肺部的复杂结构,有助于科学家们研究肺部疾病并找到新疗法。这一组织在实验室内发育成三维球形结构,最后,通过让其与肺部发育有关的蛋白质接触,这些结构最终发育成肺部组织。而且,得到的肺部类器官在实验室存活了100多天。 成果五:区域选择性多能干细胞被发现

干细胞研究进展综述

干细胞研究进展(综述) Advances in the research of stem cells(LR) 【摘要】:干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,其已成为世界高新技术的新亮点,势将导致一场医学和生物学革命。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究作为一门新兴学科已成为生命科学中的热点。本文对近几年来国内外对干细胞的研究现况作一综述。 【关键词】:干细胞因子帕金森病神经干细胞糖尿病 ABSTRACT:Stem cells are the body and cells of various tissues of origin, has high self replication, high proliferation and multilineage differentiation potential. Stem cell technology is the field of biotechnology has the most development prospect and potential of cutting-edge technology, it has become a new bright spot in the world of high-tech, will lead to a revolution in medicine and biology. The research of stem cell is to modern life science and medical fields intersection, stem cell technology from a laboratory concept gradually transformed to be able to see the reality. Stem cell research as a new discipline has become the hotspot of life science. Based on the domestic and abroad in recent years on stem cell research summarizes. Keywords:Stem cell factor Parkinson disease Neural stem cells Diabetes mellitus 干细胞技术最显著的特征就是能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官,并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症。 干细胞研究是一门新兴的学科,干细胞生物学研究与应用几乎涉及所有的生命科学和生物 医学领域。 一、目前干细胞的主要研究热点

中国关于干细胞的管理条例

解读干细胞临床应用标准与规则 研究者应遵守哪些规则 干细胞有关的标准和规则大部分仍在讨论和制定过程中,基本上可以归为几大类。一类是干细胞科学研究的标准。其目的是为了使不同实验室研究胚胎干细胞采用的方法和标准能够一致。另一类是关于干细胞产品临床试验的标准以及临床技术应用的标准。实验室研究出的干细胞产品在正式应用于临床之前,需要经过严格的临床前及临床试验,以保证安全性、疗效以及一些技术指标。这一类称做“临床应用转化”,指从实验室向临床应用的必要转化过程。第三类是临床准入标准,包括实施干细胞治疗的医院的资质、医生的资质、医院干细胞设施的标准等。另外,干细胞产品的生产工艺与过程,也需要相应的标准与规则。而干细胞产品还有可能作为商品跨国交易,因此也需要相应的国际规则来管理。更主要的是由什么机构来制定标准,由哪些机构来制定与监督执行管理规则。 从应用的角度而言,上述各种标准与规则中,关于临床应用转化的标准处于核心的地位。这也是国际干细胞研究协会出台“干细胞临床转化指导规则”的现实意义。该指导规则首先表明了国际干细胞研究协会坚决反对任何以牟利为目的的、未经证实的干细胞治疗。强调干细胞研究者、研究机构以及管理机构有责任阻止这类损害患者经济与健康利益,并有可能对干细胞研究带来极大负面影响的行为。该指导规则随后提出了干细胞研究者应当遵守的相应的职业道德和操守,着重强调严格的、独立的同行科学评审与监管机制的执行。而与临床应用直接相关的内容包括三部分,即用于移植的细胞的制备与生产所应该遵守的标准与规则、动物的前临床实验规则、人体的临床试验的规则。这些规则对于研究人员、临床医生和制定规则的政府部门具有指导性的意义(感兴趣的读者请参阅将正式发表的完整文件)。 必须承认的是,某些特殊情况下,新技术的临床应用可能先于上述严格的程序,这叫做“医疗创新”或“创新式医疗应用”,医学史上有不少这样的例子。但同样必须强调的是,这种医疗创新绝不等于毫无准备与规则的滥用,而是建立在必要的科学预测与基本数据之上的谨慎尝试,而且这种尝试同样要受到严格的规则限制。比如,并非任何人都有资格进行这样的尝试,也不可以根据随意想象来尝试。再者,“创新医疗方法”应有助于严格的临床研究,而不是单纯出于某种侥幸心理。在尚不存在严格成形的科学标准和管理规则之前,这一点是非常重要的。 患者如何辨析治疗是否规范 那么,对于公众而言,对于潜在的消费者而言,在干细胞科学研究尚在进行、临床应用条件尚未成熟以及管理规则还有待制定的情况下,如何采取必要的措施保护自身的健康与经济利益,如何配合科学界与管理机构监督干细胞治疗的规范性,避免被不正当的商业手段所蒙骗,是一个值得认真考虑的问题。这方面,干细胞科学家与临床工作者有责任提供必要的信息,教育公众。因此,国际干细胞研究协会的“干细胞临床转化指导规则”出台的同时,专门发表了一部“告患者书”,配合指导标准,就公众和潜在消费者如何寻求干细胞治疗的专门信息提供了一套完整的方案。下面概括为几个方面。 第一,消费者必须明确的是,目前比较成熟的干细胞治疗主要还是骨髓干细胞治疗血液系统疾病,例如白血病和一些免疫疾病。某些皮肤疾病也可以由特定的干细胞治疗获得疗效。其他所有的干细胞治疗,都仍处在实验阶段,还没有达到成熟临床技术的程度。例如,如何生产足够的干细胞用于治疗仍是一个重大技术问题;哪些细胞用于哪种疾病,如何把这些细胞送达疾病部位等仍在探索中;而且,干细胞移植体内后会长期存在,是否会由此引发各种副作用,仍有待观察研究。这是消费者对目前的干细胞治疗必须有的基本认识。

干细胞研究进展及应用前景展望

干细胞研究进展及应用前景展望 摘要: 干细胞是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞,在一定条件下可以分化为多种功能的组织和器官,具有重要的理论研究意义和临床应用价值。近年来的研究成果不仅揭示了许多有关细胞生长发育的基础理论难题,也在创伤修复、神经再生、抵抗衰老、糖尿病、帕金森氏症、老年痴呆、白血病、肿瘤等疾病的治疗方面显示了巨大的应用潜力,是应用生物学进入一个崭新的领域。 关键词: 干细胞;分化;诱导性多能干细胞;糖尿病;肿瘤;伦理争议; 正文: 1.干细胞 在人类生命形成的开始,单个受精卵可以分裂发育形成不同的组织和器官,并通过进一步分裂分化,形成生命个体。在成体细胞中,大部分高度分化的细胞则失去了再分化的能力,而特定组织正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生,这种具有在分化能力的细胞,即为干细胞。 干细胞(Stem Cells,SC)是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞,在一定的条件下,它可以分化成多种功能的器官组织。这些细胞呈圆形或椭圆形,体积较小,核质比大,具有较强的端粒酶活性,因此具有较强的增殖能力。 干细胞是一种未充分分化、尚不成熟的细胞,其再生各种组织器官和人体的潜在功能,吸引着越来越多人的眼球。 2.干细胞的研究历史 干细胞的研究被认为起始于二十世纪六十年代,加拿大科学家James E. Till和Ernest A.McCulloch发现并命名造血干细胞之后。 60年代,几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明,其来源于胚胎干细胞,确立了胚胎癌细胞是一种干细胞; 1968年,Edwards 和Bavister 在体外获得了第一个人卵子; 1978年,第一个试管婴儿Louise Brown 在英国诞生。 1981年,Evan, Kaufman 和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠ES细胞,建立了小鼠干细胞体外培养条件,将干细胞注入上鼠,能诱导形成畸胎瘤。 1984-1988年,Anderews 等人从人睾丸畸胎瘤细胞系Tera-2中产生出多能的、克隆化的胚胎癌细胞,克隆的干细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元细胞和其他类型的细胞。 1992年,Reynolds和Richards先后在成年鼠的纹状体和海马中分离出神经干细胞。

干细胞特性及最新研究进展(精)

第26卷第3期2012年6月 白城师范学院学报 Journal of Baicheng Normal University Vol.26,No.3June ,2012 干细胞特性及最新研究进展 刘 惠 (白城医学高等专科学校,吉林白城137000 摘要:干细胞是人体的种子细胞,是构成人体各种组织细胞的最初来源,在一定条件 下, 它能分化演变成多种可利用的功能细胞.干细胞是一种具有自我更新,高度繁殖和多向分化潜能的细胞群体.近年来干细胞研究已经渗透到现代生命科学及医学的多个方向,该技术也实现了由实验室向临床应用的转化.干细胞疗法逐渐成为治疗多种疾病的新途径,具有重要的理论研究意义和临床应用价值.本文阐述了干细胞的特性及其在临床上的发展及应用. 关键词:干细胞;干细胞疗法;临床应用 中图分类号:Q813文献标识码:A 文章编号:1673-3118(201203-0032-03收稿日期:2011-12-14 作者简介:刘惠(1970———,女,白城医学高等专科学校讲师,研究方向:组织胚胎学.

干细胞从被发现至今,各国的科学家对其研究 的热情丝毫未减.从早期的干细胞调节机制研究到如何获取这类“全能”细胞,再到近些年对其临床应用的各项探索,相关研究推进了干细胞技术的不断进步,也为医疗应用带来了曙光. 1干细胞的分类 干细胞(stem cells ,SC 是人体的种子细胞,是 构成人体各种组织细胞的最初来源, 是一类具有自我复制能力的多潜能细胞群体,在一定条件下,它 可以分化成多种功能细胞.对于哺乳动物来说,根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embry-onic stem cell ,ES 细胞和成体干细胞(somatic stem cell .1.1 胚胎干细胞 胚胎干细胞(embryonic stem cell ,ES 细胞,亦作胚性干细胞,取自囊胚里的内细胞团,是从胚泡(早期胚胎阶段未分化的内部细胞团中得到的干细胞.它们是万能的,可以发育成为身体内200多种细胞类型中的任何一种. 开发和利用ES 细胞是目前生物工程领域主要研究的核心问题之一,并在诸多方面取得了良好的成绩.例如:德国和美国某医学研究小组, 在2010年成功的向试验小鼠体内移植了神经胶质 细胞,该细胞是由小鼠的胚胎干细胞培养的.此实验之后,密苏里的研究者通过实验小鼠的胚细胞移植技术,成功恢复了一只瘫痪的猫的部分肢体活动能力.随着胚胎干细胞的研究进展的日益深入,生命科学领域的研究人员对人体胚胎干细胞的了解与应用进入到一个崭新的水平.1998年,人类的胚胎干细胞就已经成功的培养

苏教版高中生物选修3 3.2《胚胎干细胞的研究及其应用》学习要点

第二节胚胎干细胞的研究及其应用 学习目标 1.理解干细胞的概念与分类。 2.掌握胚胎干细胞来源、特点及分离途径与方法。 3.举例说明胚胎干细胞的应用。 4.了解胚胎干细胞的研究进展及其所面临的各种挑战。 学习重、难点 学习重点 1.理解干细胞的概念。 2.简述胚胎干细胞的特点及其研究进展。 学习难点 简述胚胎干细胞的特点及其研究进展。 知识要点梳理 一、胚胎干细胞及其研究进展 1.干细胞的概念:是动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。 2.干细胞作用:具有重建、修复病损或衰老组织、器官功能。 3.干细胞分类 (1)专能干细胞:只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞,如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。(2)多能干细胞:具有分化成多种细胞或组织的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,如造血干细胞等。(3)全能干细胞:可以分化为全身的多种细胞,并进一步形成机体的所有组织、器官。 二、胚胎干细胞的应用 1.如果科学家最终能够成功诱导和调控胚胎干细胞的分化与增殖,将会给胚胎干细胞的基础研究和临床应用带来积极的影响。 2.在研究新药对各种细胞的药理和毒理试验中,提供了材料,大大减少了新药研究所需动物的数量,从而降低了成本。 3.胚胎干细胞研究为细胞或组织移植提供无免疫原性的材料,用于疾病治疗等,给人类带来全新的医疗手段。

4.通过胚胎干细胞,结合基因工程等还可以在试管中改良并创造动物新品种,培育出生长快、抗病力强、高产的家畜品种等。 三、胚胎干细胞研究面临的挑战 1.胚胎干细胞的应用给法律、伦理、国家和社会安全带来的冲击是空前的。 2.胚胎干细胞在体内或者是体外都具有自我分化的潜能,极易分化成其他细胞,对培养条件的优化仍需要进一步研究。 3.对胚胎干细胞向不同组织细胞定向分化的条件还不清楚。 4.创造一种“万能供者”细胞,需要破坏或改变细胞中的许多基因,其可行性仍不清楚。

干细胞管理办法JD

《干细胞临床研究管理办法(试行)》解读 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会2015-03-27 一、为什么要制定干细胞临床研究管理办法? 干细胞是一种有多向分化潜能的细胞,具有再生各种组织器官的潜在功能。干细胞研究是近年来医学前沿重点发展领域,给某些疑难疾病的治疗提供了希望,受到广泛关注。目前在心肌梗塞、脊髓损伤、肝硬化、糖尿病等多领域的干细胞研究方兴未艾,展现出了良好的发展前景。我国在“十二五”科技规划中对干细胞研究给予了重点支持,并取得可喜进展。但在干细胞研究和转化的快速发展同时出现了一些不规范的现象,且作为一种正在研究探索中的新治疗方法,干细胞治疗对于人体的安全性、有效性尚待进一步验证,因此,制定《干细胞临床研究管理办法(试行)》(以下简称《办法(试行)》)及相关技术指南,规范干细胞临床研究,充分保护受试者权益势在必行。 《办法(试行)》在对国内外相关制度、规范进行深入调研分析的基础上,组织专家委员会起草,经过反复讨论,修改完善,已形成征求意见稿,现广泛征求意见。 二、《办法(试行)》的适用范围是什么? 《办法(试行)》适用于在医疗机构开展的干细胞临床研究。 《办法(试行)》不适用于已有成熟技术规范的造血干细胞移植,以及按药品申报的干细胞临床试验。《办法(试

行)》提出:医疗机构按照《办法(试行)》要求完成干细胞临床研究后,不得直接进入临床应用;如申请药品注册临床试验,可将已获得的临床研究结果作为技术性申报资料提交并用于药品评价。 《办法(试行)》提出自文件发布之日起,干细胞治疗相关技术不再按照第三类医疗技术管理。 三、干细胞临床研究应当遵循的原则是什么? 开展干细胞临床研究须遵循科学、规范、公开,医疗机构必须认真履行干细胞临床研究机构和项目备案、信息公开程序接受国家相关部门监管。 干细胞临床研究必须要符合伦理准则,符合《涉及人的生物医学研究伦理审查办法(试行)》和《人胚胎干细胞研究伦理指导原则》的要求,保证受试者的权益得到充分尊重和保护。 四、干细胞临床研究是否允许收费? 开展干细胞临床研究的机构不得向受试者收取干细胞临床研究相关费用,不得发布或变相发布干细胞临床研究广告。 五、干细胞临床研究项目的总体要求是什么? 干细胞临床研究是指应用人自体或异体来源的干细胞经体外操作后输入(或植入)人体,用于疾病预防或治疗的临床研究。《办法(试行)》提出,研究必须具备充分的科

干细胞研究的历史、现状与未来

干细胞研究的历史、进展与未来 中国科学技术大学生命科学学院2004级胡文宝 干细胞是尚未分化发育的,能生成各种器官组织的全能细胞。它是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,即这些细胞可以通过细胞维持自身细胞群大小,同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞,从而构成机体各种复杂的组织和器官。干细胞可以来自胚胎、胎儿或成体。根据其来源不同,干细胞可分胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖构成动物发育的基础,即由单个受精卵发育成为具有各种组织器官的个体,成体干细胞的进一步分化则是成年动物体内组织和器官修复再生的基础。 干细胞研究的历史: 1959年,美国首次报道了通过体外受精(IVF)动物。 60年代,几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明其来源于胚胎生殖细胞(embryonic germ cells, EG细胞),此工作确立了胚胎癌细胞(embryonic carcinoma cells, EC细胞)是一种干细胞。 1968年,Edwards 和Bavister 在体外获得了第一个人卵子。 70年代,EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。培养的SC细胞作为胚胎发育的模型,虽然其染色体的数目属于异常。 1978年,第一个试管婴儿,Louise Brown 在英国诞生。 1981年,Evan, Kaufman 和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠ES细胞。他们建立了小鼠ES细胞体外培养条件。由这些细胞产生的细胞系有正常的二倍型,像原生殖细胞一样产生三个胚层的衍生物。将ES细胞注入上鼠,能诱导形成畸胎瘤。 1984—1988年,Anderews 等人从人睾丸畸胎瘤细胞系Tera-2中产生出多能的、可鉴定的(克隆化的)细胞,称之为胚胎癌细胞(embryonic carcinoma cells, EC细胞)。克隆的人EC细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元样细胞和其他类型的细胞。 1989年,Pera 等分离了一个人EC细胞系,此细胞系能产生出三个胚层的组织。这些细胞是非整倍体的(比正常细胞染色体多或少),他们在体外的分化潜能是有限的。 1994年,通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。胚泡内细胞群在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集,ES样细胞位于中央。 1998年,Thomoson等从治疗不育症的夫妇捐献的正常人胚泡中分离得到内细胞群。细胞经培养可多次传代,保持正常核型,具有高水平的端粒酶活性,表达人ES细胞而灵长类ES细胞的特征。当将几种非克隆化细胞系的细胞注入免疫缺陷小鼠内后可形成畸胎瘤。畸胎瘤含有来源于原始胚层的多种细胞类型,这证明了人ES细胞的多能性。 2000年,由Pera、 Trounson 和 Bongso 领导的新加坡和澳大利亚科学家从治疗不育症的夫妇捐赠的胚泡内细胞群中分离得到人ES细胞,这些细胞体外增殖,保持正常的核型,自发分化形成来源于三个胚层的体细胞系。将其注入免疫缺陷小鼠错开内产生畸胎瘤。 2003,建立了人类皮肤细胞与兔子卵细胞种间融合的方法,为人胚胎干细胞研究提供了新的途径。 2004年,Massachusetts Advanced Cell Technology 报道克隆小鼠的干细胞可以通过形成细小血管的心肌细胞修复心衰小鼠的心肌损伤。这种克隆细胞比来源于骨髓的成体干细胞修复作用更快、更有效,可以取代40%的瘢痕组织和恢复心肌功能。这是首次显示克隆干细胞在活体动物体内修复受损组织。 干细胞研究的进展: 1.干细胞的来源 胚胎干细胞主要来源于胚胎组织,而用于治疗的应该是人的胚胎干胚胎干细胞,由于人

国内近期干细胞研究进展

干细胞研究进展消息 干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源, 具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透, 干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究已成为生命科学中的热点。介于此, 本刊将就干细胞的最新研究进展情况设立专栏, 为广大读者提供了解干细胞研究的平台。 干细胞专题近期国外干细胞研究进展 Geron抗癌药GRN163L选择性瞄准癌症干细胞据美国BussinessWire 1月10日报道称, 杰隆(Ge-ron)发表临床前研究数据显示, 其端粒酶抑制剂药物imetelstat (GRN163L)在小儿科神经肿瘤当中可选择性瞄准癌症干细胞, 这一发现为儿童肿瘤的临床试验提供了支持。该研究发表于2011年1月1日的Clinical Cancer Research杂志上。近年来有关端粒酶抑制的研究日益增多, 成为癌症治疗的一个热点方向, GRN163L是此类药物开发中最前沿的一个候选药物。2002年3月, Geron从Lynx Therapcutics获得了用GRN163和GRN163L两种化合物的核心专利。早期研究显示, GRN163对十四种不同癌症细胞均表现出有意义的端粒酶活性抑制作用, 它可以抑制黑色素瘤等细胞的生长。因脂质修饰物GRN163L更易进入细胞发挥端粒酶抑制作用, 后续临床前及临床试验均为GRN163L。2005年, FDA同意GRN163L在患慢性淋巴细胞白血病患者的临床实验。2007年, Geron公司开始GRN163L单独治疗多发性骨髓瘤的I期临床试验。2008年开始了GRN163L治疗乳腺癌的I期临床试验。同年12月, Geron发布了有关GRN163L治疗再发的和难治的多发性骨髓瘤的暂时性临床试验数据。2009年, Geron发布了Geron163L对抗癌症干细胞的实验活动, 包括非小型细胞肺癌、乳癌、胰脏炎、前列腺癌、小儿科神经肿瘤。公司发表Geron163L治疗乳癌的假定癌症干细胞与胰脏炎症系数据。数据显示, 在以Geron163L治疗后, 人类乳癌细胞MCF7的假定干细 胞数量与自我再生的能力大幅减弱。目前Geron163L正处于临床II期试验中。(来源: 生物谷2011-01-11)Cell Stem Cell: iPS细胞具更高基因畸变频率加州大学圣地亚哥分校医学院及斯克里普斯研究所的干细胞科学家领导的跨国研究团队, 记录了在人类胚胎干细胞(hESC)和诱导功能干细胞(iPSC)系中特殊的基因畸变, 研究结果在1月7日的Cell Stem Cell上发表。该公布的发现强调了需要对多能干细胞进行频繁的基因检测以保证其稳定性和临床安全性。该研究的第一作者, 加州大学圣地亚哥分校再生医学系的路易斯·劳伦特博士认为, 人类多能干细胞(hESC和iPSC)比其他类型细胞有更高的基因畸变频率。最令人吃惊的是, 与其他非多能干细胞样本相比较, 观察到hESC的基因扩增和iPSC的缺失方面出现的频率更高。人类多能干细胞在人体内具有发展成其他类型细胞的能力, 可成为细胞替换治疗的潜在来源。斯克里普斯研究员再生医学中心主任珍妮·罗伦教授谈到, 由于基因畸变常常与癌症相关联, 免受癌症相关的基因突变对于临床使用的细胞系来说至关重要。研究团队确认了在多能干细胞系中可能发生突变的基因区域。对于hESC而言, 可观察到的畸变大多是靠近多潜能相关基因区域的基因扩增; 对于iPSC而言, 扩增主要涉及细胞增殖基因及与肿瘤 抑制基因相关的缺失。传统的显微技术, 如染色体组型分析可能无法检测到这些变化。研究组使用一种高分辨率的分子技术, 称为“单核苷酸多态性(SNP)”, 能观察到人类基因组里一百多万个位点里的基因变化。 劳伦特说, 我们惊喜地发现在较短时间培养中的基因变化, 例如在体细胞重编程为多能干细胞的343过程以及在培养中细胞的分化过程。我们不知道这会有怎样的影响, 如果有的话, 这些基因畸变都会对基础研究或者临床应用的结果产生影响, 对此应当深究。劳伦特总结到, 该研究结果解释了有必要对多能干细胞培养进行经常性的基因监控, SNP分析仍不失为人类胚胎干细胞和多能干细胞日常监控的一部分, 但是这一结果提醒我们应当予以重视。(来源: 中国干细胞网2011-01-12)美用胚胎干细胞制造出血小板美国先进细胞技术公司的实验证明, 使用人类胚胎干细胞研制出的血小板可修复实验鼠的受损组织, 人类未来有望源源不断地

干细胞临床试验研究管理办法(试行)

附件1 干细胞临床试验研究管理办法(试行) (征求意见稿) 第一章总则 第一条为保证干细胞临床试验研究过程规范,结果科学可靠,保护受试者的权益并保障其安全,根据《中华人民共和国药品管理法》、《医疗机构管理条例》和《药物临床试验质量管理规范》等相关法律法规,制定本办法。 第二条本办法所指干细胞是一类具有不同分化潜能,并在非分化状态下自我更新的细胞。干细胞临床试验研究,是指在临床前研究基础上,应用人自体或异体来源的干细胞经体外操作后回输(或植入)人体,用于疾病预防和治疗的临床试验研究。这种体外操作包括干细胞在体外的分离、纯化、培养、扩增、修饰、干细胞(系)的建立、诱导分化、冻存及冻存后的复苏等过程。用于干细胞治疗的干细胞主要包括成体干细胞、胚胎干细胞以及诱导的多能性干细胞。成体干细胞包括自体或异体、胎儿或成人不同分化组织,以及发育相伴随的组织(如脐带、羊膜、胎盘等)来源的造血干细胞、间充质干细胞、各种类型的祖细胞或前体细胞等。 第三条干细胞临床试验研究必须具备充分的科学依据,其预防和治疗疾病的预期优于现有的手段,或用于尚无

有效干预措施的疾病,优先考虑威胁生命和严重影响生存质量的重大疾病,以及重大医疗卫生需求。 第四条干细胞临床试验研究必须在干细胞临床研究基地进行,干细胞临床试验研究基地由卫生部和国家食品药品监督管理局组织进行遴选和确定。 第五条干细胞临床试验研究基地(法人单位)是干细胞临床试验研究的责任主体。申报单位对干细胞制剂质量及相关研究活动负责。 第六条干细胞临床试验研究应当按照《药物临床试验质量管理规范》要求,遵守以下原则: (一)符合临床试验研究伦理原则,保护受试者、捐献者生命健康权益; (二)符合技术安全性、有效性原则,即风险最小化; (三)符合干细胞制剂质量要求的原则; (四)认真履行有效知情同意的原则; (五)有益于促进公众健康的原则; (六)干细胞临床试验研究透明化原则; (七)保护个人隐私的原则。 第七条开展干细胞临床试验研究,不得向受试者收取费用,不得市场化运作,不得发布干细胞治疗广告。

造血干细胞的研究现状

造血干细胞的研究现状 造血干细胞的研究现状简介 造血干细胞(Hematopoietic Stem Cell ,HSC)是一种成体干细胞,是具有高度自我更新能力和多向分化潜能的造血前体细胞,属于多能干细胞。造血干细胞主要来源于三个渠道: 骨髓、外周血和脐带血。一般可将血细胞的生成过程划分为三个阶段: 造血干细胞、造血祖细胞和在形态上可以辨认的各种幼稚血细胞。造血干细胞采用不对称的分裂方式,平均每57 天分裂一次。它一方面可以再生,另一方面可以分化成髓红系干细胞和淋巴系干细胞,后两者又能分别分化成红细胞、巨核细胞、淋巴细胞、树突状细胞、NK细胞、粒细胞等一系列血细胞。造血系统不同阶段受不同基因表达调控,造血分化也受到若干个随机细胞因子的调控。 造血干细胞的生物学特征?:(一)自我更新和自我维持能力: 正常情况下,造血干细胞经过不对称有丝分裂形成两个子代细胞,其中一个仍保持造血干细胞的全部特征,这称为造血干细胞的自我更新或自我维持。自我更新使造血干细胞的数量和质量维持不变。另一个子细胞在有丝分裂过程中特征发生改变,逐渐走向分化的途径,维持循环的各种血细胞的数量。(二)高度增殖潜能: 在骨髓中,造血干细胞大约仅占骨髓0.05%,且大多数处于G0期。由于放、化疗造成造血细胞明显减少或在某些动员剂的作用下,造血干细胞能大量分裂,从而有更多的造血干细胞进入分裂周期。(三)多向分化潜能: 造血干细胞不仅能分化为各系统的血细胞系,还具有可塑性,可向某些非造血细胞转化,如神经细胞、骨骼肌细胞、肝脏细胞、血管内皮细胞以及多种组织的上皮细胞等。造血干细胞的表面标志主要有 CD34抗原、 CD38抗原、CD90抗原、CD117抗原、Sca1抗原和AC133抗原等,其中CD34是分离纯化造血干细胞的主要标志。利用这些表面标志,可将造血干细胞从造血组织中分离出来,进行研究。

干细胞研究进展与应用综述

干细胞研究进展与应用综述 摘要: 本综述通过举例,简要阐述了近年来干细胞研究进展以及干细胞的应用情况。 关键词:胚胎干细胞;成体干细胞;应用 前言: 干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究己成为生命科学中的热点。同时,干细胞的研究对人类的疾病的治疗等也有着其绝对的重要意义。 1干细胞的分类及其研究进展 干细胞(stem cell)是机体内存在的一类特殊细胞,具有自我更新及多向分化潜能。能根据来源的不同,干细胞可分为胚胎干(embryonic stem cell,ES)细胞、诱导性多潜能干(induced pluripotent stem cells,iPS)细胞及成体干(adult stem cell)细胞。不同种类的干细胞具有各自的优势和不足。胚胎干细胞是由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外培养而筛选出的细胞,具有发育全能性,理论上可以诱导分化为机体中200多种细胞。成体干细胞是存在于已经分化组织中的未分化细胞,能够自我更新并特化形成该类型组织的多能细胞。 1.1ES 细胞胚胎干细胞是指当受精卵分裂发育成囊胚时内细胞团的细胞,发育等级较高,可以分化为人体的所有体细胞,是全能干细胞。ES 细胞是目前研究最广泛、最成熟的干细胞体系。自2009 年起,全球共批准了3项人ES(hES)细胞的临床试验,标志着hES 细胞向临床应用迈出了重要的一步。然而,hES 细胞临床应用面临的一个瓶颈问题是免疫排斥反应。体细胞核移植(SCNT)技术能够制备携带患者基因型的hES 细胞,可解决免疫排斥的难题。2013 年,美国Mitalipov 研究团队将人类皮肤成纤维细胞核移植到供体去核卵细胞中,成功建立了SCNT 的hES 细胞[1],标志着治疗性克隆又向前迈出关键性的一步。然而,hES 细胞建系必须摧毁人类早期胚胎,故存在剧烈的伦理学争议。此外,hES 细胞来源的分化细胞移植到体内存在发展为肿瘤的潜在风险。 1.2iPS 细胞2006 年Yamanaka 实验室利用Oct3/4、Sox2、Klf4、c-Myc 4 种因子将鼠成纤维细胞重编程为诱导多功能干细胞,标志着一种新型类胚胎干细胞的问世。PsCs 诱导的本质是使终末分化的细胞重新获得多能干细胞相似的调控网络和表观遗传学特征,迄今,已建立了大鼠[2, 3]、人[4, 5]、猪[6, 7]、猴[8]、兔[9]和绵羊[10]的iPSs细胞系,并证实具有ES细胞的发育全能性。采用体细胞重编程技术可从患者自体细胞获得的iPS 细胞,这不但可解决免疫排斥的难题,而且避免了hES 细胞和SCNT 研究存在的伦理学争论。近年来,采取非整合的病毒载体、mRNA 转染、小分子化合物化学诱导等方法均可将体细胞重编程为iPS 细胞[2,3]。这些技术的改进既可避免肿瘤形成和DNA与宿主整合的相关风险,又可降低iPS 细胞的制备成本,使得大规模制备自体干细胞成为可能。Yamanaka 带

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