胚胎干细胞
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胚胎干细胞的形态特点胚胎干细胞是一种非常特殊的细胞类型,它们具有极高的分化潜能,可以分化成多种不同类型的细胞,包括肌肉细胞、神经细胞、心脏细胞等。
这种细胞在医学研究和治疗上有着广泛的应用前景,但同时也引发了一些道德和伦理的争议。
本文将介绍胚胎干细胞的形态特点,以期让读者更好地了解这种细胞的基本属性。
首先,胚胎干细胞是一种未分化的细胞。
在早期的胚胎发育过程中,细胞会不断分裂和分化,形成各种不同类型的细胞,如皮肤细胞、肌肉细胞、神经细胞等。
而胚胎干细胞则是在这个过程中还没有开始分化的细胞,它们还没有成为任何特定类型的细胞。
这种未分化状态使得胚胎干细胞具有了极高的分化潜能,可以分化成多种不同类型的细胞。
其次,胚胎干细胞具有自我更新能力。
这意味着它们可以不断地进行自我复制,产生更多的胚胎干细胞,同时也可以分化成其他类型的细胞。
这种自我更新能力是胚胎干细胞在医学研究和治疗上具有重要意义的原因之一,因为它可以为研究人类发育和疾病提供无穷无尽的材料。
另外,胚胎干细胞具有高度的可塑性。
这意味着它们可以通过不同的刺激和信号转导通路,分化成多种不同类型的细胞。
例如,当胚胎干细胞被培养在一定的条件下,它们可以分化成肌肉细胞、神经细胞、心脏细胞等。
这种可塑性使得胚胎干细胞在组织工程和再生医学等领域具有潜在的应用价值。
最后,需要注意的是,胚胎干细胞只存在于早期胚胎发育阶段。
一般来说,它们只存在于第一周到第五周的胚胎中。
这也是胚胎干细胞研究面临的道德和伦理问题的原因之一。
由于胚胎干细胞的获取需要摧毁早期胚胎,这引发了一些人对于胚胎保护和人类尊严的争议。
因此,研究人员们一直在寻找替代的方法,如诱导多能干细胞(iPSCs)等,以避免涉及胚胎的争议。
综上所述,胚胎干细胞是一种非常特殊的细胞类型,具有极高的分化潜能、自我更新能力和可塑性。
它们在医学研究和治疗上有着广泛的应用前景,但同时也引发了一些道德和伦理的争议。
未来,随着技术的不断发展,我们相信这种细胞将会有更多的应用和发现。
人类胚胎干细胞的应用前景人类胚胎干细胞是指来源于早期受精卵或早期胚胎的未分化细胞,具有高度的可塑性和多向分化潜力,可分化成各种类型的细胞,包括神经细胞、心肌细胞、肌肉细胞、血管细胞等。
随着科技的进步和人类对干细胞的研究逐渐深入,人类胚胎干细胞的应用前景也越来越广阔。
医学领域在医学领域,人类胚胎干细胞具有重要的应用前景。
一方面,它们可以用于治疗一些难以治愈的疾病,例如心脏病、帕金森病、糖尿病、癌症、多发性硬化症、脑损伤等。
目前,许多科研团队正在开展临床试验,探索干细胞移植治疗各种疾病的疗效和安全性,以期最终实现临床应用。
另一方面,胚胎干细胞还可用于再生医学研究。
再生医学是指通过干细胞等手段,重建、修复或替代受损器官或组织,以达到修复人体疾病的目的。
例如,在心脏病治疗中,可以通过胚胎干细胞的分化成心脏细胞,再移植到患者体内,促进心肌再生,促进心脏病治疗。
食品和农业领域人类胚胎干细胞还可以应用于食品和农业领域,例如生产更高效、更营养、更健康的蛋白质、维生素和其他化合物,开发新型的生物农药、化肥等。
这些变革性的发展将在未来带来更为健康、绿色的农业管理和食品生产。
环境领域人类胚胎干细胞的应用前景还在环境领域。
一些研究者尝试通过干细胞技术制造“生物电池”,将有机物转化成电能。
这种技术对于处理污染和废物相关的问题,有着巨大的潜力。
未来展望尽管人类胚胎干细胞具有广泛的应用前景,但研究和实现这些应用还面临着一些挑战。
胚胎干细胞研究可能会引发道德、法律、伦理等方面的争议和困扰。
同时,其研究和应用也面临着技术、成本等方面的挑战。
但这并不意味着我们应该放弃研究人类胚胎干细胞。
科学技术的进步可以为我们所需要的改变带来机会,胚胎干细胞的科研实践仍然是有价值和必要的。
将来,随着我们对这种细胞和其应用的理解与深入,我们很可能会有机会充分利用它们的潜力,产生更大的人类益处,并为我们的未来带来不可思议的好处。
什么是胚胎干细胞胚胎干细胞是在人胚胎发育早期——囊胚(受精后约5—7天)中未分化的细胞。
囊胚含有约140个细胞,外表是一层扁平细胞,称滋养层,可发育成胚胎的支持组织如胎盘等。
中心的腔称囊胚腔,腔内一侧的细胞群,称内细胞群,这些未分化的细胞可进一步分裂、分化,发育成个体。
内细胞群在形成内、中、外三个胚层时开始分化。
每个胚层将分别分化形成人体的各种组织和器官。
如外胚层将分化为皮肤、眼睛和神经系统等,中胚层将形成骨骼、血液和肌肉等组织,内胚层将分化为肝、肺和肠等。
由于内细胞群可以发育成完整的个体,因而这些细胞被认为具有全能性。
当内细胞群在培养皿中培养时,我们称之为胚胎干细胞。
研究证实:分离的小鼠胚胎干细胞在体外可以分化成各种细胞,包括神经细胞,造血干细胞(血细胞的前体)和心肌细胞。
令人惊奇的是,这些细胞还具有自发发育成某些原始结构的趋势。
如在一定的培养条件下,一部分胚胎干细胞会分化为胚状体(与小的跳动的心脏具有奇异的相似之处),而另一些细胞会发育成包含造血干细胞的卵黄囊。
形成胚状体和卵黄囊的比例可通过改变培养基而改变,但至今还没有诱导胚胎干细胞发育为一纯的分化细胞群的报道。
从理论上讲,小鼠胚胎干细胞具有发育成某一器官的能力,但还没有用干细胞体外培养成器官的报道。
不过,如果将小鼠胚胎干细胞移植到重度复合免疫缺损小鼠(SCID,它不会排斥移植的细胞)体内时,胚胎干细胞则能够发育成肌肉、软骨、骨骼、牙齿和毛发。
但无论如何,如果直接将分离的小鼠胚胎干细胞植入子宫内,它们不会发育成个体小鼠,因为没有着床必需的滋养层细胞。
这种条件下,胚胎干细胞被认为是多能的(pluripotent),而不是全能的(totipotent)。
尽管如此,如果将胚胎干细胞植入不能发育成个体的四倍体胚胎中,再将该胚胎植入小鼠子宫中,那么可以获得完全是由培养的胚胎干细胞产生的正常个体小鼠。
这表明了胚胎干细胞具有难以置信的全能性。
胚胎干细胞的鉴定方法
胚胎干细胞的鉴定方法通常包括以下几个方面:
1. 形态学特征:通过显微镜观察胚胎干细胞的形态,通常呈现出扁平、多边形、核大、核质比高的特点。
2. 表面标志物检测:使用流式细胞术或免疫荧光技术检测胚胎干细胞表面标志物的表达,如SSEA-1、SSEA-3、TRA-1-60 和TRA-1-81 等。
3. 多能性相关基因表达:通过RT-PCR、定量PCR 或基因芯片等技术检测胚胎干细胞中多能性相关基因的表达水平,如OCT4、SOX2、NANOG 和LIN28 等。
4. 分化能力检测:将胚胎干细胞诱导分化为特定的细胞类型,如神经元、心肌细胞等,并检测其分化能力和效率。
5. 核型分析:通过染色体核型分析技术,检测胚胎干细胞的染色体数目和结构是否正常。
6. 基因突变和遗传稳定性检测:使用基因测序或Southern 杂交等技术,检测胚胎干细胞是否存在基因突变和遗传稳定性问题。
胚胎干细胞应用
如下是有关胚胎干细胞的应用:
1.生产克隆动物
胚胎干细胞从理论上讲可以无限传代和增殖而不失去其正常的二倍体基因型和表现型,以其作为核供体进行核移植后,在短期内可获得大量基因型和表现型完全相同的个体,胚胎干细胞与胚胎进行嵌合克隆动物,可解决哺乳动物远缘杂交的困难问题,生产珍贵的动物新种。
亦可使用该项技术进行异种动物克隆,对于保护珍稀野生动物有着重要意义。
2.转基因动物
用胚胎干细胞生产转基因动物,可打破物种的界限,突破亲缘关系的限制,加快动物群体遗传变异程度,可以进行定向变异和育种。
利用同源重组技术对胚胎干细胞进行遗传操作,通过细胞核移植生产遗传修饰性动物,有可能创造新的物种;利用胚胎干细胞技术,可在细胞水平上对胚胎进行早期选择,这样可以提高选样的准确性,缩短育种时间。
3.器官组织移植
作为一种被称之为"种子细胞"的胚胎干细胞,为临床的组织器官移植提供大量材料。
人胚胎干细胞经过免疫排斥基因剔除后,再定向诱导终末器官以避免不同个体间的移植排斥。
这样就可能解决一直困扰着免疫学界及医学界的同种异型个体间的移植排斥难题。
4.用于细胞治疗
细胞治疗是指用遗传工程改造过的人体细胞直接移植或输入病人体内,达到治愈和控制疾病的目的。
胚胎干细胞经遗传操作后仍能稳定地在体外增殖传代。
以胚胎干细胞为载体,经体外定向改造,使基因的整合数目、位点、表达程度和插入基因的稳定性及筛选工作等都在细胞水平上进行,容易获得稳定、满意的转基因胚胎干细胞系,为克服目前基因治疗中导入基因的整合和表达难以控制,以及用作基因操作的细胞在体外不易稳定地被转染和增殖传代开辟了新的途径。
胚胎干细胞高三知识点胚胎干细胞是指存在于早期胚胎的未定向分化的细胞群体,具有自我更新和多向分化潜能的特点。
在高三生物课程中,了解胚胎干细胞的基本知识是必不可少的。
本文将从胚胎干细胞的来源、特点以及应用等方面进行探讨。
一、胚胎干细胞的来源胚胎干细胞可以从早期胚胎中获得,主要包括以下两种来源:1. 流产胚胎:流产胚胎的内细胞团包含有胚胎干细胞,这些胚胎干细胞可以被提取出来进行研究和应用。
2. 体外受精(试管婴儿)的剩余胚胎:在进行体外受精过程中,通常会产生多个受精卵,而并非所有的受精卵都会被植入母体。
剩余的受精卵可以被提取出来,其内细胞团中包含胚胎干细胞。
二、胚胎干细胞的特点胚胎干细胞具有以下几个显著特点:1. 自我更新能力:胚胎干细胞可以通过自我分裂不断产生新的胚胎干细胞,从而实现长期的保存和利用。
2. 多向分化潜能:胚胎干细胞具有分化成为各种细胞类型的潜能,包括神经细胞、心肌细胞、肌肉细胞等。
这使得胚胎干细胞在组织工程和再生医学方面具有广泛的应用前景。
3. 高倍增能力:胚胎干细胞可以在体外进行体外扩增,快速增殖为大量细胞,为后续的实验和应用提供了丰富的细胞资源。
三、胚胎干细胞的应用胚胎干细胞的应用在医学领域具有重要意义,主要包括以下几个方面:1. 组织工程:胚胎干细胞可以分化为各种组织和器官细胞,如心肌细胞、肝细胞等。
通过将这些细胞种植到患者体内,可以治疗一些器官损伤和疾病。
2. 病理研究:胚胎干细胞可以用于研究一些疾病的发生和发展机制,从而为病理研究提供新的途径和平台。
3. 药物筛选:利用胚胎干细胞可以进行药物的毒性测试和效果评估,从而提高药物研发过程的效率和准确性。
4. 干细胞治疗:胚胎干细胞可以用于治疗一些无法治愈的疾病,例如某些神经退行性疾病和免疫性疾病等。
5. 生物学研究:胚胎干细胞作为一种特殊的细胞类型,对于生物学研究的进展有着不可或缺的作用,可以更好地理解细胞分化和发育的过程。
综上所述,胚胎干细胞作为高三生物重要的知识点,具有独特的来源、特点和应用价值。
胚胎干细胞捐赠流程胚胎干细胞捐赠可是一件超级有意义的事儿呢!今天就来和大家唠唠这胚胎干细胞捐赠的流程呀。
一、了解胚胎干细胞捐赠。
咱得先知道胚胎干细胞是啥。
简单来说呢,它就像是人体的“种子细胞”,有着超级强大的分化能力,可以变成各种各样的细胞,在医学研究和治疗很多疑难病症上有着巨大的潜力。
所以咱捐赠胚胎干细胞,那可是在为人类的健康事业做超级大的贡献呢!二、自我评估。
在想要捐赠之前呀,咱得先自己评估一下自己的情况。
1. 健康状况。
这可是很重要的一点哦。
你得确保自己身体倍儿棒,没有那些可能会影响干细胞质量的疾病。
比如说传染病之类的,像乙肝、丙肝、艾滋病这些可不行哦。
毕竟咱要捐赠的东西是要用于很重要的事情上的,如果自身不健康,那可就不好啦。
2. 年龄限制。
一般来说呢,也有个年龄的要求。
不同的地方可能要求不太一样,但大致就是在一个比较合适生育的年龄范围里。
为啥呢?因为胚胎干细胞的来源和生育相关嘛,年龄太大或者太小可能都会对干细胞有一些影响呢。
三、寻找合适的捐赠机构。
这一步也很关键呢。
1. 正规性。
一定要找正规的、有资质的机构。
可不能随便找个地方就说要捐赠。
正规的机构会有严格的管理流程,能保证咱们捐赠的干细胞被合理合法地利用。
咱可以通过上网查呀,问问身边的医护朋友呀,去了解哪些机构是靠谱的。
2. 了解机构。
找到一些可能合适的机构之后呢,要好好去了解它们。
看看它们的口碑怎么样,以前有没有做过类似的捐赠项目,成功案例多不多之类的。
就像咱们买东西要货比三家一样,捐赠这么重要的事儿,更得好好考察考察机构啦。
四、联系捐赠机构并咨询。
联系上咱们选好的机构之后呢,就可以开始咨询啦。
1. 详细问题。
这时候有啥问题都可以一股脑儿地问出来。
比如说捐赠的具体流程是啥样的,会不会对自己的身体有伤害(这个可是很多人关心的哦),捐赠之后自己能不能得到一些反馈之类的。
机构的工作人员一般都会很耐心地解答咱们的问题的。
2. 信息登记。
五、身体检查。
1. 干细胞(stem cell):干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。
2.干细胞分类(1)胚胎干细胞:指胚胎早期的干细胞。
这类干细胞分化潜能宽,具有分化为机体任何组织细胞的能力。
如囊胚期内细胞团的细胞。
(2)成体干细胞:指成体各组织器官中的干细胞,成体干细胞具有自我更新能力,但分化潜能窄,只能分化为相应(或相邻)组织器官组成的细胞。
如神经干细胞,表皮干细胞。
第一节干细胞生物学1. 组织自体稳定性:特定组织通过使自身细胞死亡和增生的方式保持组织细胞数量动态平衡的特征称组织自稳定性。
2. 干细胞是个体发育和组织再生的基础。
一、干细胞的形态和生化特征1.干细胞的形态特征①干细胞形态共性:细胞呈圆形或卵圆形,体积小,核质比大,增殖力强。
②干细胞的固定组织位置:有的干细胞有固定存在部位与方式。
如表皮干细胞与其周围的子细胞形成增殖结构单元。
但许多组织的干细胞没有这种分布特点。
2.干细胞的生化特性①端粒酶活性高:如造血干细胞具癌细胞的端粒酶活性,增殖能力强。
随着增殖与分化,端粒酶活性下降。
②蛋白标志分子:不同干细胞有各异的蛋白质标志分子,可作为确定干细胞位置、分离提纯干细胞的标志。
如:巢素蛋白—神经干细胞;角蛋白15—表皮干细胞。
二、干细胞的增殖特征(一)增殖缓慢性1.干细胞增殖速度慢:细胞动力学研究表明,干细胞的增殖速度较慢,组织中快速分裂的细胞是过渡放大细胞。
如小肠干细胞的分裂速度(Tc=11小时)比过渡放大细胞(Tc≥24小时)慢一倍。
2.过渡放大细胞:过渡放大细胞是介于干细胞和分化细胞之间的过渡细胞,过渡放大细胞经若干次分裂产生分化细胞。
通过这种方式,机体可用较少干细胞获得较多分化细胞。
3.干细胞增殖缓慢的意义:(1)利于干细胞对外界信号作出反应,以决定细胞的发展方向—增殖或分化。
(2)减少基因突变的危险。
增殖缓慢使干细胞有时间发现并纠正处于增殖周期过程中的错误。
(二)干细胞的自稳定性1.自稳定性:自稳定性是干细胞的基本特征之一。
指干细胞可在个体生命过程中自我更新并维持其自身数目恒定。
干细胞的自稳定性是区别肿瘤细胞的本质特征。
干细胞通过其特有的分裂方式维持自稳定性。
2.干细胞的分裂方式①干细胞有对称与不对称两种分裂方式。
不对称分裂的结果使两个子细胞一个成为功能专一的分化细胞;另一个保持干细胞的特征。
3. 不对称分裂发生原因:①系列基因调控。
②细胞质物质不均等分配。
4.无脊椎动物通过不对称分裂维持自稳定性。
如:果蝇的Insc基因是感官前体细胞的不对称分裂的调控基因之一,通过三个途径进行调控:不对称分配质膜上的细胞定向决定因子。
不对称分配细胞内的mRNA。
决定细胞分裂时纺锤体的取向。
5.哺乳动物的种群不对称分裂。
(1)种群不对称分裂:哺乳动物有几种不同的干细胞群,分裂后产生不同细胞。
(2)哺乳动物种群不对称分裂的意义:①使机体对干细胞的调控更灵活,以适应机体的生理变化。
②要求机体对干细胞分裂的调控更精确,以保持干细胞数目恒定。
如:正常肠腺有250个细胞组成,如果额外多一个干细胞,则可能多产生64~128个子代细胞。
(3)哺乳动物种群不对称分裂的调控。
哺乳动物通过多层次多角度调控,保持自稳定性。
正调控:促进与细胞增殖、生存有关的基因表达。
负调控:促进与细胞凋亡有关的基因表达。
如转基因小鼠长期造血干细胞高表达Bcl-2后,使长期造血干细胞的数目显著增加。
说明细胞凋亡也是干细胞的调控方式。
三、干细胞的分化特征(一)干细胞的分化潜能根据其分化潜能大小,干细胞可分为三类。
1.全能性干细胞(胚胎干细胞):具有形成完整个体的分化潜能。
如胚胎干细胞(ES)具有很强的分化能力,可无限增殖并分化为全身200多种细胞类型,及机体的各种组织、器官。
(图全能干细胞)2.多能性干细胞:多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,但失去了发育成完整个体的能力。
如骨髓多能造血干细胞,它可分化出至少十二种血细胞,但不能分化出造血系统以外的其它细胞。
(图多能干细胞)3.专能性干细胞(成体干细胞):专能干细胞(也称单能、偏能干细胞),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。
如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞(卫星细胞)。
(图,表皮干细胞)(二)干细胞的转分化和去分化1.干细胞的转分化:一种组织类型的干细胞在适当条件下分化为另一种组织类型的细胞的过程称干细胞的转分化。
实验:C57BL/6J♂成年小鼠造血干细胞WBB6F/J-KitW/KitW-V♀鼠(亚致死剂量同位素照射) 在♀鼠的神经胶质细胞中检测到Y染色体.即♂鼠的造血干细胞移植到♀鼠中分化为脑星形胶质细胞。
2.干细胞去分化:一种干细胞向其前体细胞的逆向转化称干细胞去分化。
实验:成体鼠造血干细胞鼠卵泡的内细胞团表达胎鼠的珠蛋白基因→参与胚胎造血系统的发育。
3. 干细胞的可塑性(1)干细胞的横向分化:在干细胞移植时,供体干细胞在受体中通常分化为与其组织来源一致的细胞。
但有时供体干细胞会分化出与其组织来源不一致的其它细胞,这种现象称干细胞横向分化(trans-differentiation)。
干细胞横向分化表明成体干细胞被移植入受体中具有很强的可塑性。
为干细胞治疗提供了可能。
(2)实验:小鼠肌肉干细胞→体外培养5天+少量骨髓间质细胞接受致死量辐射的小鼠中各种血细胞系。
(3)横向分化的调控机制:与干细胞的微环境有关。
干细胞进入新的微环境后,对分化信号的反应受到周围正在进行分化细胞的影响,从而对新的微环境中的调节信号做出反应。
四、干细胞增殖与分化的微环境干细胞巢(stem cell nich):干细胞在组织中的居所。
干细胞生存的微环境:指干细胞巢中控制干细胞增殖与分化的外部信号。
如:这些物质可以介导干细胞-干细胞的相互作用,以及细胞与细胞外基质的作用,影响干细胞的增殖和分化。
(一)分泌因子分泌因子是由细胞自分泌或旁分泌的生长因子,有的分泌因子对维持干细胞的增殖,分化和存活具有调节作用。
如转化生长因子-β和Wnt家族的成员,在不同组织甚至不同种属中都发挥重要作用。
1.转化生长因子βTGFβ(transforming growth factorβ)是TGFβ超家族的成员之一,具有调节细胞生长和分化的作用。
因为TGFβ能使正常成纤维细胞的表型发生转化,即在EGF同时存在时,改变成纤维细胞贴壁生长特性而获得在琼脂中生长的能力,并失去密度依赖的抑制作用,故命名。
TGFβ的作用:TGF-β对细胞的生长、分化和免疫功能都有重要的调节作用。
一般对间充质起源的细胞起刺激作用,而对上皮或神经外胚层来源的细胞起抑制作用。
如TGF-β家族成员Dpp可维持果蝇雌性生殖干细胞的增殖。
2.Wnt家族的分泌信号分子(1)Wnt基因:Wnt基因最初是在小鼠乳腺癌克隆出来的原癌基因,因病毒基因在其旁边插入可激活该基因,称为Int基因,后发现其与果蝇的无翅基因(Wingless,wg)高度同源,故合称为Wnt基因。
(2)Wnt信号分子:是Wnt基因编码的长度为350~400个氨基酸的分泌型糖蛋白。
它与细胞表面及细胞外基质有联系,在小范围内(几个细胞直径)起信使的作用。
(3)Wnt信号途径:是由Wnt参与的将信号由细胞表面传至细胞核内的信号传导途径。
主要包括Wnt信号蛋白,跨膜受体(Frizzled),辅受体LRP(低密度脂蛋白受体有关的跨膜蛋白)、Dishevelled、糖原合成酶激酶3(GSK3)、APC、Axin、β-连环蛋白及T细胞因子/淋巴结增强因子(TCF/LEF)家族转录调节因子等。
(4)Wnt信号途径的作用:在生物的正常发育中起重要作用,是组织发育、分化所必需的关键信号通路。
(5)Wnt信号途径的作用机理:通过TCF/LEF和β-cat对C-myc的表达进行调控,即Wnt通路的靶基因为c-myc。
TCF/LEF是Wnt信号通路的中间介质,可与β-连环蛋白(β-catenin,β-cat)结合成复合物,将β-catenin由胞浆→核内。
β-cat是Wnt信号通路中最重要的信号分子。
β-cat具有两种功能:细胞粘附及信号转导,其C-端参入信号转导,N-端参入细胞粘附。
正常情况下,APC、GSK-3β、Axin等调节下,胞浆内β-catenin处于平衡状态;当Wnt因子与其受体结合,Wnt信号传导使GSK3被抑制,使β-catenin不能正常水解而积累,过量的β-catenin与Lef/Tcf结合并入核,与DNA结合蛋白Tcf3结合,激活c-myc、cyclinD1等基因转录,促进细胞增殖分化。
如Tcf/Lef转录因子家族对上皮干细胞的分化:Tcf/Lef与β-Catenin形成转录复合物后,促使角质细胞转化为多能状态并分化为毛囊。
(二)受体介导的细胞-细胞相互作用如果蝇的Notch基因产物Notch受体。
Notch的配体为Delta基因产物,两者均为细胞表面跨膜蛋白。
两者结合后在果蝇刚毛器的发育中起调节作用的蛋白质。
(图,果蝇刚毛) Notch受体果蝇的每个刚毛器由一个神经前体细胞发育成,而神经前体细胞又是从含多个神经原细胞的细胞群分化出来的,这种有选择地发育过程,依赖于Notch和Delta的基因调节。
Notch与其配体Delta结合后,通过细胞间相互作用,向细胞核传递抑制信号,对相邻细胞侧向抑制,只使某个神经原细胞获得较强的竞争能力,被选择发育为神经前体细胞。
即当Notch与其配体结合时,干细胞进行非分化性增殖;当Notch活性被抑制时,干细胞进入分化程序,发育为功能细胞。
(三) 胞间基质和整合素1.胞间基质:即细胞外基质,指分布于细胞外空间,由细胞分泌蛋白和多糖构成的网络结构。
2.作用:细胞外基质可以将细胞粘连在一起,同时还提供一个细胞外网架维持组织结构,通过结合与传递信号分子对细胞存活、增殖、分化、迁移等具有重要影响。
3.细胞外基质的种类:(1) 胶原胶原是细胞外基质中的主要框架结构。
目前发现的胶原至少19种。
每种胶原的结构特性均与其特定功能相适应。
可形成胶原纤维(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型)、三维网络结构(Ⅳ型)的片层胶原。
胶原是构成基底膜的主要成分之一,并与细胞基质中的其它成分一起构成结构与功能的统一体。
为干细胞生存及生命活动提供微环境。
(2) 层粘连蛋白(laminin,LN)层粘连蛋白是基膜的主要功能成分。
也是胚胎发育中出现最早的细胞基质成分。
在成体,它存在于上皮下和内皮下紧靠细胞的基底,以及肌细胞和脂肪细胞周围等。
层粘连蛋白的功能:作为基膜的主要结构成分,促进基膜组装,介导细胞粘着胶原进而铺展,促进生长增殖;诱导细胞分化,是个体发生中出现最早的细胞基质。
如成肌细胞分化为肌细胞、间质细胞分化为肾细胞、上皮细胞等。
(3)纤粘连蛋白(fibronectin,FN)纤粘连蛋白分血浆FN和细胞FN。