1、干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0干細(xì)胞研究進(jìn)展干細(xì)胞研究進(jìn)展組胚：郭雨霽第一頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-01981年年Evans等成功地建立了小鼠的等成功地建立了小鼠的ESC系；系；1995年年Thompson等建立了第一株靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的等建立了第一株靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的ESC系；系；1998年年11月，美國(guó)威斯康星大學(xué)的科學(xué)家在美國(guó)月，美國(guó)威斯康星大學(xué)的科學(xué)家在美國(guó)科學(xué)科學(xué)雜志報(bào)告說(shuō)，他們已成功雜志報(bào)告說(shuō)，他們已成功地使人類(lèi)胚胎干細(xì)胞在體外生長(zhǎng)和增殖；地使人類(lèi)胚胎干細(xì)胞在體外生長(zhǎng)和增殖；1999年年12月，干細(xì)胞研究進(jìn)展被月，干細(xì)胞研究進(jìn)展被科學(xué)科學(xué)雜志評(píng)選為該年度世界十大科學(xué)進(jìn)展之首雜志評(píng)選為該年

2、度世界十大科學(xué)進(jìn)展之首; 1999年年12月，美國(guó)科學(xué)家在月，美國(guó)科學(xué)家在美國(guó)科學(xué)院院刊美國(guó)科學(xué)院院刊報(bào)告說(shuō)，小鼠肌肉組織的成體報(bào)告說(shuō)，小鼠肌肉組織的成體(chn t)干細(xì)胞可以干細(xì)胞可以“橫向分化橫向分化”為血液細(xì)胞。隨后，世界各國(guó)的科學(xué)家相繼證實(shí)，為血液細(xì)胞。隨后，世界各國(guó)的科學(xué)家相繼證實(shí)，成體成體(chn t)干細(xì)胞，包括人類(lèi)的成體干細(xì)胞，包括人類(lèi)的成體(chn t)干細(xì)胞具有可塑性干細(xì)胞具有可塑性;2001年末年末,干細(xì)胞研究又被其列為六大熱門(mén)科技領(lǐng)域之首干細(xì)胞研究又被其列為六大熱門(mén)科技領(lǐng)域之首;干細(xì)胞的話(huà)題沸沸揚(yáng)揚(yáng)干細(xì)胞的話(huà)題沸沸揚(yáng)揚(yáng)(fi fi yng yng)(fi fi yng

3、 yng)地充斥在全球各地充斥在全球各種新聞媒體種新聞媒體第二頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-02001年年4月，美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，從病人臀部和大腿處抽取的脂肪中，含有大量類(lèi)似干細(xì)胞的月，美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，從病人臀部和大腿處抽取的脂肪中，含有大量類(lèi)似干細(xì)胞的細(xì)胞，這些細(xì)胞可以發(fā)育成健康的軟骨和肌肉等。細(xì)胞，這些細(xì)胞可以發(fā)育成健康的軟骨和肌肉等。 2006年兩項(xiàng)研究成果標(biāo)志著干細(xì)胞技術(shù)正從一種概念，轉(zhuǎn)變成能夠看得見(jiàn)的事實(shí)：年兩項(xiàng)研究成果標(biāo)志著干細(xì)胞技術(shù)正從一種概念，轉(zhuǎn)變成能夠看得見(jiàn)的事實(shí)： 美國(guó)科學(xué)家利用胚胎干細(xì)胞所衍生的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元讓癱瘓的老鼠恢復(fù)美國(guó)科學(xué)家利用胚胎干細(xì)胞所衍生的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元讓癱

4、瘓的老鼠恢復(fù)(huf)了行走能力；了行走能力； 英國(guó)科學(xué)家從胚胎干細(xì)胞中培育出來(lái)的精子，并使之與卵細(xì)胞結(jié)合，生育出幼鼠。英國(guó)科學(xué)家從胚胎干細(xì)胞中培育出來(lái)的精子，并使之與卵細(xì)胞結(jié)合，生育出幼鼠。2010年年1月韓國(guó)月韓國(guó)朝鮮日?qǐng)?bào)朝鮮日?qǐng)?bào)報(bào)道，韓國(guó)建國(guó)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院教授利用人類(lèi)臍帶血干細(xì)胞成功報(bào)道，韓國(guó)建國(guó)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院教授利用人類(lèi)臍帶血干細(xì)胞成功治愈了脊髓受傷導(dǎo)致兩條后腿癱瘓的狗。治愈了脊髓受傷導(dǎo)致兩條后腿癱瘓的狗。 分離和體外培養(yǎng)各種來(lái)源的干細(xì)胞的技術(shù)不斷成熟分離和體外培養(yǎng)各種來(lái)源的干細(xì)胞的技術(shù)不斷成熟,更是引發(fā)了新一輪的干細(xì)胞研究熱潮。更是引發(fā)了新一輪的干細(xì)胞研究熱潮。 美國(guó)加州每年提供干細(xì)胞研

5、究經(jīng)費(fèi)達(dá)美國(guó)加州每年提供干細(xì)胞研究經(jīng)費(fèi)達(dá)3億美元。我國(guó)的干細(xì)胞研究也很活躍，億美元。我國(guó)的干細(xì)胞研究也很活躍，“863”計(jì)劃近計(jì)劃近期將為干細(xì)胞研究提供期將為干細(xì)胞研究提供2億元人民幣的經(jīng)費(fèi)。億元人民幣的經(jīng)費(fèi)。2000年日本啟動(dòng)年日本啟動(dòng)“千年世紀(jì)工程千年世紀(jì)工程”，干細(xì)胞工，干細(xì)胞工程為核心技術(shù)的再生醫(yī)療成為這項(xiàng)工程的四大重點(diǎn)之一，第一年度投資金額達(dá)程為核心技術(shù)的再生醫(yī)療成為這項(xiàng)工程的四大重點(diǎn)之一，第一年度投資金額達(dá)108億日元。億日元。 第三頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0到底干細(xì)胞是什么東西，為何會(huì)受到如此的關(guān)注？到底干細(xì)胞是什么東西，為何會(huì)受到如此的關(guān)注？干細(xì)胞是潛力無(wú)窮？還是

6、被我們干細(xì)胞是潛力無(wú)窮？還是被我們(w men)過(guò)度期待？過(guò)度期待？干細(xì)胞干細(xì)胞（stem cells）是一類(lèi)能夠進(jìn)行自我更新是一類(lèi)能夠進(jìn)行自我更新(gngxn)（self-renew）和尚未分化和尚未分化 （un-differentiated具有分化潛能具有分化潛能）的細(xì)胞的細(xì)胞；可以分化為多種組成人體的組織或器官的細(xì)胞類(lèi)型可以分化為多種組成人體的組織或器官的細(xì)胞類(lèi)型。第四頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0自然存在自然存在(cnzi)的各種干細(xì)的各種干細(xì)胞胞多能多能(du nn)(pluripotent)干細(xì)干細(xì)胞胞( (胚胎干細(xì)胞、胚胎生殖細(xì)胞胚胎干細(xì)胞、胚胎生殖細(xì)胞) )單能單能(

7、unipotent)干細(xì)胞干細(xì)胞( (成體干細(xì)胞成體干細(xì)胞) )造血造血(zo xu)干細(xì)胞干細(xì)胞其他組織特異性干細(xì)胞其他組織特異性干細(xì)胞（神經(jīng)、肺部干細(xì)胞等）（神經(jīng)、肺部干細(xì)胞等）特化細(xì)胞特化細(xì)胞紅細(xì)胞紅細(xì)胞 血小板血小板 白細(xì)胞白細(xì)胞全能全能(totipotent)干細(xì)胞干細(xì)胞 ( (受精卵受精卵) )第五頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0The fertilized ovum is the origin of the life.第六頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0滋養(yǎng)層滋養(yǎng)層胎盤(pán)及胎兒胎盤(pán)及胎兒的附屬結(jié)構(gòu)的附屬結(jié)構(gòu)第七頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0卵黃囊尾側(cè)壁上的

8、內(nèi)胚層細(xì)胞是原始卵黃囊尾側(cè)壁上的內(nèi)胚層細(xì)胞是原始(yunsh)生殖細(xì)胞的發(fā)源地。生殖細(xì)胞的發(fā)源地。后經(jīng)腸系膜遷移至生殖腺嵴。后經(jīng)腸系膜遷移至生殖腺嵴。第八頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 多能干細(xì)胞多能干細(xì)胞pluripotent stem cells： a、來(lái)源：胚胎干細(xì)胞來(lái)源：胚胎干細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞群細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞群細(xì)胞 胚胎生殖細(xì)胞胚胎生殖細(xì)胞原始生殖細(xì)胞原始生殖細(xì)胞 b、特點(diǎn)：可進(jìn)行克隆性增殖而不發(fā)生分化，保持二特點(diǎn)：可進(jìn)行克隆性增殖而不發(fā)生分化，保持二 倍體核型不變；倍體核型不變； 具有多向分化的潛能，在特定條件下可誘具有多向分化的潛能，在特定條件下可誘 導(dǎo)分化為三個(gè)導(dǎo)分化為三個(gè) 胚層

9、來(lái)源的所有組織細(xì)胞；胚層來(lái)源的所有組織細(xì)胞； 失去了發(fā)育形成生物個(gè)體失去了發(fā)育形成生物個(gè)體(gt)的能力。的能力。 c、多分化潛能性的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：嵌合體實(shí)驗(yàn)多分化潛能性的實(shí)驗(yàn)證據(jù)：嵌合體實(shí)驗(yàn) 畸胎瘤實(shí)驗(yàn)畸胎瘤實(shí)驗(yàn) 類(lèi)胚體實(shí)驗(yàn)類(lèi)胚體實(shí)驗(yàn)第九頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 單能干細(xì)胞單能干細(xì)胞unipotent stem cells： 成體干細(xì)胞成體干細(xì)胞/組織特異性干細(xì)胞組織特異性干細(xì)胞 a、特征：能自我復(fù)制特征：能自我復(fù)制,有分化潛能有分化潛能,但只能分化為所在但只能分化為所在 組織的功能組織的功能(gngnng)細(xì)胞。細(xì)胞。 b、存在部位：骨髓存在部位：骨髓,周?chē)褐車(chē)?腦腦,

10、脊髓脊髓,血管血管,骨骼肌骨骼肌,表皮表皮, 消化管消化管,角膜角膜,視網(wǎng)膜視網(wǎng)膜,肝肝,胰等胰等 c、可塑性：橫向分化可塑性：橫向分化 特化細(xì)胞特化細(xì)胞specialized cells： 具有特定形態(tài)結(jié)構(gòu)、分子標(biāo)記和功能，不能進(jìn)行分化。具有特定形態(tài)結(jié)構(gòu)、分子標(biāo)記和功能，不能進(jìn)行分化。橫向橫向(hn xin)分化：分化：通常情況下，供體的干細(xì)胞在受體中分化為與其組織來(lái)源一致的細(xì)胞。通常情況下，供體的干細(xì)胞在受體中分化為與其組織來(lái)源一致的細(xì)胞。部分干細(xì)胞在特定條件下可以轉(zhuǎn)化為其它胚層來(lái)源的細(xì)胞，如肌肉干部分干細(xì)胞在特定條件下可以轉(zhuǎn)化為其它胚層來(lái)源的細(xì)胞，如肌肉干細(xì)胞在特定條件下可以分化為各種血

11、細(xì)胞等。細(xì)胞在特定條件下可以分化為各種血細(xì)胞等。1999年年Goodell等人分離出小鼠的肌肉等人分離出小鼠的肌肉(jru)干細(xì)胞，體外培養(yǎng)干細(xì)胞，體外培養(yǎng)5天后，與少天后，與少量的骨髓間質(zhì)細(xì)胞一起移植入接受致死量輻射的小鼠中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肌肉量的骨髓間質(zhì)細(xì)胞一起移植入接受致死量輻射的小鼠中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肌肉(jru)干細(xì)胞會(huì)分化為各種血細(xì)胞。干細(xì)胞會(huì)分化為各種血細(xì)胞。第十頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0ESC和成體和成體(chn t)干細(xì)胞的異同干細(xì)胞的異同相同點(diǎn)：都具有干細(xì)胞的自我復(fù)制和分化能力相同點(diǎn)：都具有干細(xì)胞的自我復(fù)制和分化能力(nngl)，都有，都有“歸巢歸巢”現(xiàn)象。現(xiàn)象。第十一頁(yè)

12、，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0干細(xì)胞是一類(lèi)能夠進(jìn)行干細(xì)胞是一類(lèi)能夠進(jìn)行自我更新自我更新和和具有分化潛能具有分化潛能的細(xì)胞的細(xì)胞 （具有分裂增殖能力，干細(xì)胞本身不是處于分化途徑的終（具有分裂增殖能力，干細(xì)胞本身不是處于分化途徑的終 端）。端）。干細(xì)胞通過(guò)兩種方式生長(zhǎng)干細(xì)胞通過(guò)兩種方式生長(zhǎng) *對(duì)稱(chēng)分裂對(duì)稱(chēng)分裂-形成兩個(gè)相同的干細(xì)胞形成兩個(gè)相同的干細(xì)胞 *不對(duì)稱(chēng)分裂不對(duì)稱(chēng)分裂-由于細(xì)胞質(zhì)中的調(diào)節(jié)分化蛋白不均勻地分由于細(xì)胞質(zhì)中的調(diào)節(jié)分化蛋白不均勻地分配，使得一個(gè)子細(xì)胞不可逆的走向分化的終端配，使得一個(gè)子細(xì)胞不可逆的走向分化的終端(zhn dun)成為成為功能專(zhuān)一的分化細(xì)胞；另一個(gè)保持親代的特征

13、，仍功能專(zhuān)一的分化細(xì)胞；另一個(gè)保持親代的特征，仍作為干細(xì)胞保留下來(lái)。作為干細(xì)胞保留下來(lái)。干細(xì)胞的共同干細(xì)胞的共同(gngtng)特征特征干細(xì)胞增殖干細(xì)胞增殖(zngzh)的緩慢性的緩慢性干細(xì)胞增殖的自穩(wěn)性干細(xì)胞增殖的自穩(wěn)性區(qū)別于腫瘤細(xì)胞的本質(zhì)性特征。區(qū)別于腫瘤細(xì)胞的本質(zhì)性特征。 有利于其對(duì)特定的外界信號(hào)有利于其對(duì)特定的外界信號(hào)做出反應(yīng)，以決定是進(jìn)入增做出反應(yīng)，以決定是進(jìn)入增殖還是進(jìn)入分化程序，同時(shí)殖還是進(jìn)入分化程序，同時(shí)有利于減少干細(xì)胞內(nèi)基因突有利于減少干細(xì)胞內(nèi)基因突變的危險(xiǎn)。變的危險(xiǎn)。 第十二頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 研究干細(xì)胞增殖和分化機(jī)制的最終研究干細(xì)胞增殖和分化機(jī)制的最

14、終(zu zhn)目的是應(yīng)目的是應(yīng)用干細(xì)胞治療疾病。理論上講，干細(xì)胞可以用于許多疾病用干細(xì)胞治療疾病。理論上講，干細(xì)胞可以用于許多疾病的治療，像帕金森氏病、糖尿病、心肌梗死、肝功能衰竭的治療，像帕金森氏病、糖尿病、心肌梗死、肝功能衰竭等。就是干細(xì)胞的這種潛在的價(jià)值引起了各國(guó)學(xué)者的研究等。就是干細(xì)胞的這種潛在的價(jià)值引起了各國(guó)學(xué)者的研究興趣。興趣。干細(xì)胞的應(yīng)用干細(xì)胞的應(yīng)用(yngyng)第十三頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 胚胎干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞embryonic stem cells 干細(xì)胞相關(guān)技術(shù)干細(xì)胞相關(guān)技術(shù)(jsh)：克?。嚎寺lone 轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)transgenic

15、technology成體干細(xì)胞：神經(jīng)干細(xì)胞成體干細(xì)胞：神經(jīng)干細(xì)胞neural stem cells 肺干細(xì)胞肺干細(xì)胞pulmonary stem cells 誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞誘導(dǎo)型多能干細(xì)胞induced pluripotent stem cell主主 要要 內(nèi)內(nèi) 容容第2周第3周第十四頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0胚胎干細(xì)胞（胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cell, ESC）是從早期胚胎的）是從早期胚胎的 內(nèi)細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離出來(lái)的一種高度未分化、具有多向分化潛能的細(xì)胞。團(tuán)中分離出來(lái)的一種高度未分化、具有多向分化潛能的細(xì)胞。1981年年Evans等等從囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中成

16、功分離、建立從囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中成功分離、建立(jinl)了小鼠的了小鼠的ESC系系1998年年Thomson和和Gearhart分別用胚泡內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞和原始生殖細(xì)胞成分別用胚泡內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞和原始生殖細(xì)胞成功地建立了人的功地建立了人的ESC系系 在全球范圍內(nèi)掀起了在全球范圍內(nèi)掀起了ESC的研究熱潮。的研究熱潮。胚胎胚胎(piti)干細(xì)胞干細(xì)胞 ESC的體外培養(yǎng)的體外培養(yǎng)(piyng)建建系系 定向誘導(dǎo)分化定向誘導(dǎo)分化 在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用第十五頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 早期小鼠胚胎的獲得早期小鼠胚胎的獲得(hud)： 受精后第受精后第4天上午，取出孕子宮，將輸卵管

17、端夾閉，由陰道端插入天上午，取出孕子宮，將輸卵管端夾閉，由陰道端插入5號(hào)針頭號(hào)針頭注入沖胚液，至宮腔達(dá)到一定壓力，突然松開(kāi)輸卵管側(cè)，即可獲得發(fā)育注入沖胚液，至宮腔達(dá)到一定壓力，突然松開(kāi)輸卵管側(cè)，即可獲得發(fā)育至囊胚期的早期胚胎。選取發(fā)育良好的囊胚接種在至囊胚期的早期胚胎。選取發(fā)育良好的囊胚接種在飼養(yǎng)層細(xì)胞飼養(yǎng)層細(xì)胞上。上。從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離(fnl)培養(yǎng)培養(yǎng)ESC子宮子宮(zgng)第十六頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 小鼠早期胚胎的體外培養(yǎng)小鼠早期胚胎的體外培養(yǎng)-飼養(yǎng)層飼養(yǎng)層： 飼養(yǎng)層細(xì)胞的作用：飼養(yǎng)層細(xì)胞的作用： 培養(yǎng)的鼠胚成纖維細(xì)胞經(jīng)絲裂霉素培養(yǎng)

18、的鼠胚成纖維細(xì)胞經(jīng)絲裂霉素C處理后，可用作飼養(yǎng)層細(xì)胞。處理后，可用作飼養(yǎng)層細(xì)胞。 飼養(yǎng)層細(xì)胞經(jīng)絲裂霉素飼養(yǎng)層細(xì)胞經(jīng)絲裂霉素C處理后，雖然失去分裂能力，但仍然保持生存處理后，雖然失去分裂能力，但仍然保持生存(shngcn)活性，并為胚胎干細(xì)胞的存活性，并為胚胎干細(xì)胞的存活、增殖和未分化狀態(tài)的維持提供一些必需因子，還可去除培養(yǎng)環(huán)境中的毒素和代謝活、增殖和未分化狀態(tài)的維持提供一些必需因子，還可去除培養(yǎng)環(huán)境中的毒素和代謝抑制因子。抑制因子。 飼養(yǎng)層細(xì)胞的處理方法如下：飼養(yǎng)層細(xì)胞的處理方法如下： 取取P12-16的孕鼠，剖腹取胚胎，去除頭、四肢、內(nèi)臟后，的孕鼠，剖腹取胚胎，去除頭、四肢、內(nèi)臟后，Hank

19、s液反復(fù)沖洗，剪液反復(fù)沖洗，剪碎鼠胚組織，胰酶消化成單細(xì)胞懸液，接種，即為原代培養(yǎng)鼠胚成纖維細(xì)胞。碎鼠胚組織，胰酶消化成單細(xì)胞懸液，接種，即為原代培養(yǎng)鼠胚成纖維細(xì)胞。將原培養(yǎng)液棄去，加入含將原培養(yǎng)液棄去，加入含10g/ml絲裂霉素絲裂霉素C的培養(yǎng)液作用的培養(yǎng)液作用2-4h，然后胰酶消化制成單，然后胰酶消化制成單細(xì)胞懸液，接種在四孔板中備用。細(xì)胞懸液，接種在四孔板中備用。 從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞(xbo)群中分離培養(yǎng)群中分離培養(yǎng)ESC第十七頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 小鼠早期胚胎小鼠早期胚胎(piti)的體外培養(yǎng)：的體外培養(yǎng)：從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞(xb

20、o)群中分離培養(yǎng)群中分離培養(yǎng)ESC第十八頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 ESC的分離培養(yǎng)的分離培養(yǎng)： 待小鼠囊胚貼壁，并從透明帶中孵出后，在顯微操作儀下分離內(nèi)細(xì)待小鼠囊胚貼壁，并從透明帶中孵出后，在顯微操作儀下分離內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，吸出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，用胰酶消化，將其離散胞團(tuán)，吸出內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，用胰酶消化，將其離散(lsn)成小的細(xì)胞團(tuán)成小的細(xì)胞團(tuán)塊，接種于新的鋪有塊，接種于新的鋪有飼養(yǎng)層細(xì)胞飼養(yǎng)層細(xì)胞的四孔板中。一周后即可出現(xiàn)的四孔板中。一周后即可出現(xiàn)ESC集落。集落。從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞(xbo)群中分離培養(yǎng)群中分離培養(yǎng)ESC第十九頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 ESC的

21、分離培養(yǎng)的分離培養(yǎng)-飼養(yǎng)層飼養(yǎng)層： ESC體外培養(yǎng)的條件非常嚴(yán)格，為了維持體外培養(yǎng)的條件非常嚴(yán)格，為了維持ESC的未分化狀態(tài)的未分化狀態(tài)(zhungti)， 在在體外培養(yǎng)過(guò)程中，必須有飼養(yǎng)層或其它分化抑制劑的支持，體外培養(yǎng)過(guò)程中，必須有飼養(yǎng)層或其它分化抑制劑的支持， 適宜的飼養(yǎng)層培養(yǎng)體適宜的飼養(yǎng)層培養(yǎng)體系是系是ESC體外培養(yǎng)擴(kuò)增的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。體外培養(yǎng)擴(kuò)增的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離(fnl)培養(yǎng)培養(yǎng)ESC原代鼠胚成纖維細(xì)胞原代鼠胚成纖維細(xì)胞（primary mouse embryonic fibroblast， PMEF）以其易以其易于取材、分化抑制效

22、果好等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。于取材、分化抑制效果好等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。目前常用的飼養(yǎng)層有：目前常用的飼養(yǎng)層有：STO（SIM小鼠成纖維細(xì)胞株，并為抗硫小鼠成纖維細(xì)胞株，并為抗硫 代鳥(niǎo)嘌呤代鳥(niǎo)嘌呤6-thioguanine和鳥(niǎo)本箭毒素甙鳥(niǎo)巴因和鳥(niǎo)本箭毒素甙鳥(niǎo)巴因oualiain選擇過(guò)的選擇過(guò)的 細(xì)胞細(xì)胞）、PMEF(原代原代培養(yǎng)鼠胚成纖維細(xì)胞培養(yǎng)鼠胚成纖維細(xì)胞)、SNL(G418R基因和基因和 LIF基因轉(zhuǎn)染的基因轉(zhuǎn)染的STO）、HBC-5637等。等。隨著對(duì)人隨著對(duì)人ESC研究的深入，來(lái)源于人研究的深入，來(lái)源于人ESC的組織器官可望用于的組織器官可望用于 臨床。在臨床。在體外培養(yǎng)人體外培養(yǎng)人ESC

23、時(shí)多使用時(shí)多使用PMEF作為飼養(yǎng)層，這樣在作為飼養(yǎng)層，這樣在 ESC用于臨床治療時(shí)，用于臨床治療時(shí)，可能帶來(lái)鼠源性蛋白的污染而引起不良可能帶來(lái)鼠源性蛋白的污染而引起不良 反應(yīng)，所以有人反應(yīng)，所以有人(yu rn)嘗試?yán)脟L試?yán)萌伺咛ト伺咛コ衫w維細(xì)胞成纖維細(xì)胞作飼養(yǎng)層進(jìn)行人作飼養(yǎng)層進(jìn)行人 ESC的培養(yǎng)，并已有成功的報(bào)道。的培養(yǎng)，并已有成功的報(bào)道。 飼養(yǎng)層細(xì)胞的抑分化功能來(lái)源于基質(zhì)中的白血病抑制因子飼養(yǎng)層細(xì)胞的抑分化功能來(lái)源于基質(zhì)中的白血病抑制因子（leukemia inhibiting factor, LIF），LIF最早于最早于1988年在小鼠年在小鼠Krebs腹水瘤細(xì)胞條腹水瘤細(xì)胞條件培養(yǎng)

24、基中被純化的，是一種典型的多功能細(xì)胞因子。如：抑制骨髓白件培養(yǎng)基中被純化的，是一種典型的多功能細(xì)胞因子。如：抑制骨髓白血病血病 m1細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)其向巨噬細(xì)胞方向分化；促進(jìn)外周膽堿能神經(jīng)分細(xì)胞的增殖，誘導(dǎo)其向巨噬細(xì)胞方向分化；促進(jìn)外周膽堿能神經(jīng)分化和功能成熟；刺激破骨細(xì)胞增殖；調(diào)節(jié)肝細(xì)胞急性期反應(yīng)蛋白的合成；化和功能成熟；刺激破骨細(xì)胞增殖；調(diào)節(jié)肝細(xì)胞急性期反應(yīng)蛋白的合成；抑制多能胚胎干細(xì)胞的分化抑制多能胚胎干細(xì)胞的分化等。等。 有學(xué)者向有學(xué)者向ESC培養(yǎng)基中加入培養(yǎng)基中加入LIF以取代飼養(yǎng)層細(xì)胞，輔以條件培養(yǎng)基以取代飼養(yǎng)層細(xì)胞，輔以條件培養(yǎng)基即可維持即可維持ESC的多能性，從而消除飼養(yǎng)層細(xì)胞

25、的干擾。的多能性，從而消除飼養(yǎng)層細(xì)胞的干擾。 第二十頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 ESC的純化的純化： 待四孔板內(nèi)長(zhǎng)滿(mǎn)待四孔板內(nèi)長(zhǎng)滿(mǎn)ESC集落，未出現(xiàn)分化集落，未出現(xiàn)分化 征象之前，征象之前，用玻璃針挑取用玻璃針挑取ESC集落，用集落，用 胰酶消胰酶消化，反復(fù)吹打離散后重新接種?；?，反復(fù)吹打離散后重新接種。 集落呈克隆狀生長(zhǎng)，與飼養(yǎng)集落呈克隆狀生長(zhǎng)，與飼養(yǎng)(syng)層細(xì)胞之間層細(xì)胞之間 有明有明顯的界限，細(xì)胞排列緊密，界限不顯的界限，細(xì)胞排列緊密，界限不 清，可見(jiàn)折光性比清，可見(jiàn)折光性比較強(qiáng)的分裂相。較強(qiáng)的分裂相。從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離(fnl)培養(yǎng)

26、培養(yǎng)ESC第二十一頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0ESC特異性表面特異性表面(biomin)標(biāo)記標(biāo)記從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞(xbo)群中分離培養(yǎng)群中分離培養(yǎng)ESC第二十二頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 ESC的鑒定的鑒定-嵌合體制備技術(shù)：嵌合體制備技術(shù)： 嵌合體嵌合體（chimera）是指由兩種或兩種以上不同遺傳構(gòu)成的細(xì)胞是指由兩種或兩種以上不同遺傳構(gòu)成的細(xì)胞 構(gòu)成的構(gòu)成的個(gè)體，這種個(gè)體的組織器官由基因型不同的細(xì)胞群組成。個(gè)體，這種個(gè)體的組織器官由基因型不同的細(xì)胞群組成。ESC能廣泛能廣泛(gungfn)參與宿主各組織的形成，尤其是生殖系的形成，成參與宿主各組織

27、的形成，尤其是生殖系的形成，成 為嵌合體制為嵌合體制備的最佳實(shí)驗(yàn)材料。備的最佳實(shí)驗(yàn)材料。 嵌合體的成功制備也是證明嵌合體的成功制備也是證明ESC具有發(fā)育全能性的一個(gè)金指標(biāo)。具有發(fā)育全能性的一個(gè)金指標(biāo)。從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離(fnl)培養(yǎng)培養(yǎng)ESC嵌合體動(dòng)物嵌合體動(dòng)物(dngw)的制備方法主要有三種：融合法、顯微注射法和共培養(yǎng)法。的制備方法主要有三種：融合法、顯微注射法和共培養(yǎng)法。 融合法融合法是指將來(lái)源于不同品系動(dòng)物的早胚消化去透明帶后，在融合劑（多用植物血球凝集素）是指將來(lái)源于不同品系動(dòng)物的早胚消化去透明帶后，在融合劑（多用植物血球凝集素）的作用下，形成融合胚。

28、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于消化劑、融合劑的使用，會(huì)對(duì)胚胎造成不的作用下，形成融合胚。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，由于消化劑、融合劑的使用，會(huì)對(duì)胚胎造成不同程度的損傷，所以融合法制備嵌合胚的成功率較低。同程度的損傷，所以融合法制備嵌合胚的成功率較低。 共培養(yǎng)法共培養(yǎng)法是將著床前的早期胚胎與是將著床前的早期胚胎與ESC進(jìn)行共培養(yǎng)而獲得嵌合胚的一種方法。雖然有資進(jìn)行共培養(yǎng)而獲得嵌合胚的一種方法。雖然有資料表明，粘附在早期胚胎滋養(yǎng)層外面的料表明，粘附在早期胚胎滋養(yǎng)層外面的ESC，經(jīng)過(guò)過(guò)夜培養(yǎng)，能有效的與宿主，經(jīng)過(guò)過(guò)夜培養(yǎng)，能有效的與宿主ICM細(xì)胞整合，但是在共培養(yǎng)過(guò)程中，很難控制發(fā)生整合的細(xì)胞整合，但是在共培養(yǎng)過(guò)程中，很難控制

29、發(fā)生整合的ESC的數(shù)目，因此也的數(shù)目，因此也限制了其使用。限制了其使用。 顯微注射法顯微注射法應(yīng)用最為廣泛。通過(guò)顯微注射法構(gòu)建嵌合體是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，應(yīng)用最為廣泛。通過(guò)顯微注射法構(gòu)建嵌合體是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)，ESC本身的特性、本身的特性、受體胚胎的品系來(lái)源以及顯微注射的熟練程度等都會(huì)直接影響嵌合體的獲得。受體胚胎的品系來(lái)源以及顯微注射的熟練程度等都會(huì)直接影響嵌合體的獲得。第二十三頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0第一(dy)部分 C57BL/6J inbred mice KMoutbred miceES cell cultureSinglecell suspension5-10 ESCmi

30、cromanipulatorreimplantation chimeraspseudopregnant foster mother(KM) 第二十四頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 ESC的鑒定的鑒定-嵌合體制備技術(shù)的應(yīng)用：嵌合體制備技術(shù)的應(yīng)用： 目前，嵌合體制備技術(shù)已廣泛應(yīng)用于發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、目前，嵌合體制備技術(shù)已廣泛應(yīng)用于發(fā)育生物學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、 遺傳學(xué)、腫瘤遺傳學(xué)、腫瘤學(xué)、毒理學(xué)等眾多研究領(lǐng)域，在當(dāng)今生物醫(yī)學(xué)研學(xué)、毒理學(xué)等眾多研究領(lǐng)域，在當(dāng)今生物醫(yī)學(xué)研 究中發(fā)揮著愈來(lái)愈重要的作究中發(fā)揮著愈來(lái)愈重要的作用。用。 在制備嵌合體之前，可以在制備嵌合體之前，可以對(duì)對(duì)ESC進(jìn)行基因

31、操作進(jìn)行基因操作，獲取，獲取(huq)一些優(yōu)良一些優(yōu)良 性狀，性狀，利用基因操作成功的利用基因操作成功的ESC進(jìn)行嵌合體的制備，如果出現(xiàn)進(jìn)行嵌合體的制備，如果出現(xiàn) 生殖系嵌合，就可以把生殖系嵌合，就可以把優(yōu)良性狀遺傳下去。在家畜品種改良方優(yōu)良性狀遺傳下去。在家畜品種改良方 面有廣泛的應(yīng)用。面有廣泛的應(yīng)用。從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離從小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離(fnl)培養(yǎng)培養(yǎng)ESC第二十五頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 人胚胎人胚胎(piti)著床前的發(fā)育過(guò)程著床前的發(fā)育過(guò)程：從人囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離從人囊胚的內(nèi)細(xì)胞群中分離(fnl)培養(yǎng)培養(yǎng)ESCtotipotencypluripot

32、ency第二十六頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 ESC的誘導(dǎo)分化的誘導(dǎo)分化： 細(xì)胞分化細(xì)胞分化cell differentiation：在個(gè)體發(fā)育中，由一種相同：在個(gè)體發(fā)育中，由一種相同(xin tn)的細(xì)胞的細(xì)胞 類(lèi)型類(lèi)型經(jīng)細(xì)胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上形成穩(wěn)定性差異，經(jīng)細(xì)胞分裂后逐漸在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上形成穩(wěn)定性差異， 產(chǎn)生各不相同產(chǎn)生各不相同(xin tn)的細(xì)胞類(lèi)群的過(guò)程。的細(xì)胞類(lèi)群的過(guò)程。 誘導(dǎo)誘導(dǎo)induction：胚胎中的一個(gè)區(qū)域影響另一個(gè)區(qū)域，使其沿一條胚胎中的一個(gè)區(qū)域影響另一個(gè)區(qū)域，使其沿一條 新途徑進(jìn)新途徑進(jìn)行分化；某些環(huán)境因子的刺激使基因進(jìn)入轉(zhuǎn)錄狀態(tài)。行分化

33、；某些環(huán)境因子的刺激使基因進(jìn)入轉(zhuǎn)錄狀態(tài)。 ESC的誘導(dǎo)分化：的誘導(dǎo)分化：胚胎干細(xì)胞在外界因素的刺激下逐漸發(fā)育為具胚胎干細(xì)胞在外界因素的刺激下逐漸發(fā)育為具 有特殊形態(tài)和功能有特殊形態(tài)和功能的專(zhuān)一細(xì)胞的過(guò)程。的專(zhuān)一細(xì)胞的過(guò)程。ESC的誘導(dǎo)分化第二十七頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0干細(xì)胞移植治療干細(xì)胞移植治療ESC分化形成的功能分化形成的功能細(xì)胞就可以用于替代細(xì)胞就可以用于替代病變的功能細(xì)胞來(lái)行病變的功能細(xì)胞來(lái)行使功能。使功能。目前，在體外通過(guò)加入一些誘導(dǎo)目前，在體外通過(guò)加入一些誘導(dǎo)劑或細(xì)胞因子進(jìn)行誘導(dǎo)分化實(shí)驗(yàn)，劑或細(xì)胞因子進(jìn)行誘導(dǎo)分化實(shí)驗(yàn)，還很難模擬體內(nèi)的正常分化過(guò)程，還很難模擬體內(nèi)的正

34、常分化過(guò)程，任何一個(gè)誘導(dǎo)體系都不能保證誘任何一個(gè)誘導(dǎo)體系都不能保證誘導(dǎo)導(dǎo)ESC定向分化為某一類(lèi)型細(xì)胞，定向分化為某一類(lèi)型細(xì)胞，只能只能(zh nn)使某種類(lèi)型的細(xì)使某種類(lèi)型的細(xì)胞趨于優(yōu)勢(shì)。胞趨于優(yōu)勢(shì)。ESC的誘導(dǎo)分化第二十八頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞的的誘誘導(dǎo)導(dǎo)分分化化： 胎胎牛牛血血清清，骨骨髓髓基基質(zhì)質(zhì)細(xì)細(xì)胞胞共共培培養(yǎng)養(yǎng) 胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞-造造血血細(xì)細(xì)胞胞 RA 胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞-神神經(jīng)經(jīng)細(xì)細(xì)胞胞 DMSO 胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞-肌肌肉肉細(xì)細(xì)胞胞 TGF-B1, VEGF, bFGF 胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞-血血管管和和內(nèi)內(nèi)皮皮細(xì)細(xì)胞胞 RA+胰胰

35、島島素素+T3 胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞-脂脂肪肪細(xì)細(xì)胞胞 BMP-2, BMP-4 胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞-軟軟骨骨細(xì)細(xì)胞胞 地地塞塞米米松松，磷磷酸酸甘甘油油 胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞-骨骨細(xì)細(xì)胞胞 基基因因轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)染染 胚胚胎胎干干細(xì)細(xì)胞胞-胰胰島島素素分分泌泌細(xì)細(xì)胞胞 ESC的誘導(dǎo)分化第二十九頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 ESC誘導(dǎo)分化的常用方法誘導(dǎo)分化的常用方法(fngf): 1. 加入誘導(dǎo)細(xì)胞分化的因子或化學(xué)物質(zhì)，如加入誘導(dǎo)細(xì)胞分化的因子或化學(xué)物質(zhì)，如VGEF、 bFGF 、DMSO和和RA等等 2. 將將ESC與特定的細(xì)胞共培養(yǎng)與特定的細(xì)胞共培養(yǎng) 3. 將某種分化誘導(dǎo)因子的基因轉(zhuǎn)入

36、將某種分化誘導(dǎo)因子的基因轉(zhuǎn)入ESC內(nèi)內(nèi) ESC的誘導(dǎo)分化第三十頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0ESC的神經(jīng)誘導(dǎo)的神經(jīng)誘導(dǎo)： 1. 維甲酸維甲酸（retinoic acid，RA）誘導(dǎo)誘導(dǎo)： 維甲酸是維生素在體內(nèi)的活性衍生物,是一種很強(qiáng)的分化誘導(dǎo)劑, 它可誘導(dǎo)類(lèi)胚體分化成多種細(xì)胞類(lèi)型(lixng), 其分化方向取決于維甲酸的作用階段及劑量。 RA進(jìn)入靶細(xì)胞后，由CRABP運(yùn)送至細(xì)胞核，與核受體（RAR和 RXR）結(jié)合。RXR自身或者與其他受體結(jié)合成同 二聚體或異二聚體,識(shí)別DNA上維甲酸反應(yīng)元件(RARE或RXRE),調(diào)控靶基因的表達(dá)，發(fā)揮重要的生物學(xué)效應(yīng)，如調(diào)節(jié)細(xì)胞的分化、增殖和程序化

37、死亡等。ESC的誘導(dǎo)分化1982年Jones-Willeneuve首次報(bào)道將RA運(yùn)用(ynyng)于胚胎癌細(xì)胞（P19）向神經(jīng)元細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的誘導(dǎo), 在24-48h內(nèi)有神經(jīng)樣細(xì)胞移出。 Jones-Villeneuve EM, McBurney MW, Rogers KA, Kalnins VI. Retinoic acid induces embryonal carcinoma cells to differentiate into neurons and glial cells. J Cell Biol. 1982 Aug;94(2):253-62.1995年Bain等人提出的“八日

38、誘導(dǎo)程序”，即 “4-/4+法”，是最經(jīng)典的RA誘導(dǎo)法。他們將未分化的小鼠ES吹散(chu sn)，懸浮培養(yǎng)4天形成類(lèi)胚體，再向培養(yǎng)液中加入0.5M RA，培養(yǎng)4天，發(fā)現(xiàn)有38%的神經(jīng)元樣細(xì)胞。 Bain G, Kitchens D, Yao M, Huettner JE, Gottlieb DI. Embryonic stem cells express neuronal properties in vitro. Dev Biol. 1995 Apr;168(2):342-57.在胚胎細(xì)胞的正常分化過(guò)程中，誘導(dǎo)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)不僅依賴(lài)于誘導(dǎo)物的誘導(dǎo)作用，同時(shí)也依賴(lài)于被誘導(dǎo)細(xì)胞的反應(yīng)性，還有賴(lài)于兩者

39、之間在時(shí)間上和空間上的協(xié)調(diào)同步，這樣才能保證被誘導(dǎo)細(xì)胞定向地分化為某種類(lèi)型的細(xì)胞。2. 序貫誘導(dǎo)法序貫誘導(dǎo)法：2000年Lee等使用“五步法”序貫誘導(dǎo)小鼠ESC向神經(jīng)細(xì)胞分化。擴(kuò)增未分化的ESC；去除促有絲分裂素或分化抑制劑，懸浮培養(yǎng)，形成類(lèi)胚體;去除生長(zhǎng)因子，促分化，篩選nestin陽(yáng)性細(xì)胞；擴(kuò)增神經(jīng)前體細(xì)胞；利用神經(jīng)元促存活因子誘導(dǎo)并維持特定譜系神經(jīng)元成熟。3. 神經(jīng)分化的內(nèi)定模式神經(jīng)分化的內(nèi)定模式（default model）： 在對(duì)脊椎動(dòng)物神經(jīng)發(fā)育的研究中，有人發(fā)現(xiàn)外胚層細(xì)胞在無(wú) 外界誘導(dǎo)信號(hào)下自發(fā)分化為神經(jīng)細(xì)胞。 經(jīng)典的例子：Tropepe等人的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，低密度、無(wú)血清、無(wú) 飼養(yǎng)層的

40、小鼠ESC培養(yǎng)7天后有0.2%左右的細(xì)胞可聚集形成神 經(jīng)球，其中82%的細(xì)胞呈nestin陽(yáng)性著色。 證明ESC能夠自發(fā)分化為神經(jīng)元。神經(jīng)分化的內(nèi)定模式認(rèn)為在胚體原基中，神經(jīng)譜系的分化受著某種抑制信號(hào)的控制，神經(jīng)分化是抑制信號(hào)撤除后自發(fā)獲得的一種狀態(tài)。有資料表明：BMP4與這種抑制信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)密切相關(guān)，使用BMP4的拮抗劑Noggin、Chordin可抑制這種抑制信號(hào)的傳導(dǎo)，從而促進(jìn)ESC的神經(jīng)分化。4. 基因修飾基因修飾： 將神經(jīng)特異性基因轉(zhuǎn)染入ESC，篩選即可得到高純度的神經(jīng)細(xì)胞。 將Nestin（神經(jīng)前體細(xì)胞標(biāo)志物）與報(bào)告基因增強(qiáng)性綠色熒光蛋白共 同轉(zhuǎn)染入ESC，篩選可得到高純度的神經(jīng)前體

41、細(xì)胞。 將促多巴胺能神經(jīng)元生成的轉(zhuǎn)錄因子Nurr1轉(zhuǎn)染入ESC，即可得到 Nurr1 ESC系，再通過(guò)五步序貫誘導(dǎo)法，即可得到50%多巴胺能神經(jīng) 元，成為帕金森氏病細(xì)胞移植治療的一個(gè)新的細(xì)胞來(lái)源。隨著對(duì)神經(jīng)發(fā)育分子機(jī)制的逐步了解，越來(lái)越多的與神經(jīng)發(fā)生相關(guān)的基因被定位，這將為轉(zhuǎn)染干細(xì)胞的研究提供更準(zhǔn)確、有效的靶基因信息，前景非常誘人。但是由于基因修飾導(dǎo)致的基因組不穩(wěn)定，導(dǎo)入基因可能引起的異?；虻谋磉_(dá)，都需要學(xué)者進(jìn)行進(jìn)一步研究。第三十一頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 哺乳動(dòng)物的發(fā)育均需由1個(gè)全能細(xì)胞(受精卵)分化形成200多種不同類(lèi)型的細(xì)胞。從囊胚期內(nèi)細(xì)胞群分離得到的ESC在體外也具有

42、無(wú)限或較長(zhǎng)期的自我更新能力，并能在特定(tdng)的誘導(dǎo)條件下分化為各種組織特異性細(xì)胞。 第三十二頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 干細(xì)胞的調(diào)控是指給予適當(dāng)?shù)囊蜃訔l件，對(duì)干細(xì)胞的增殖和分化進(jìn)行調(diào)控，使之向指定的方向(fngxing)發(fā)展。 內(nèi)源性調(diào)控 外源性調(diào)控基因調(diào)控基因調(diào)控-干細(xì)胞應(yīng)用干細(xì)胞應(yīng)用(yngyng)(yngyng)的的基礎(chǔ)基礎(chǔ)第三十三頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0哺乳動(dòng)物的發(fā)育均需由1個(gè)全能細(xì)胞(受精卵)分化形 成200多種不同類(lèi)型(lixng)的細(xì)胞。從囊胚期內(nèi)細(xì)胞群分離得到的ESC在體外也具有無(wú)限或較長(zhǎng)期的自我更新能力，以及強(qiáng)大的分化潛能，能在特定的誘導(dǎo)條

43、件下分化為各種組織特異性細(xì)胞。而且干細(xì)胞的增殖分化干細(xì)胞的增殖分化是是可可以受基因以及細(xì)胞外基質(zhì)以受基因以及細(xì)胞外基質(zhì)調(diào)控調(diào)控的。的。干細(xì)胞增殖分化的可調(diào)控性為干細(xì)胞帶來(lái)了廣闊的應(yīng)用前景。干細(xì)胞增殖分化的可調(diào)控性為干細(xì)胞帶來(lái)了廣闊的應(yīng)用前景。 理論上講，干細(xì)胞可以用于許多疾病的治療，像帕金森氏 病、糖尿病、心肌梗死、肝功能衰竭、血液系統(tǒng)疾病等。就是干細(xì)胞的這種潛在的價(jià)值引起了各國(guó)學(xué)者的研究興趣。細(xì)胞替代治療細(xì)胞替代治療制備制備(zhbi)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物第三十四頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 ESC的應(yīng)用的應(yīng)用-細(xì)胞替代治療細(xì)胞替代治療： 最適合的疾病主要是組織最適合的疾病主要是

44、組織(zzh)壞死性疾病如缺血引起的心肌壞死，退行性病壞死性疾病如缺血引起的心肌壞死，退行性病 變?nèi)缱內(nèi)缗两鹕C合征，自體免疫性疾病如胰島素依賴(lài)型糖尿病、白血病等。帕金森綜合征，自體免疫性疾病如胰島素依賴(lài)型糖尿病、白血病等。 ESC的應(yīng)用ESC移植移植(yzh)治療的模式圖治療的模式圖 ESC技術(shù)技術(shù)(jsh)+轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)(jsh)隨著對(duì)個(gè)體發(fā)育分子機(jī)制的逐步了解，隨著對(duì)個(gè)體發(fā)育分子機(jī)制的逐步了解，越來(lái)越多的與越來(lái)越多的與組織發(fā)生相關(guān)的基因組織發(fā)生相關(guān)的基因被定被定位，這將為轉(zhuǎn)染干細(xì)胞的研究提供更準(zhǔn)確、位，這將為轉(zhuǎn)染干細(xì)胞的研究提供更準(zhǔn)確、有效的靶基因信息，實(shí)現(xiàn)相對(duì)定向誘導(dǎo)分有效的靶

45、基因信息，實(shí)現(xiàn)相對(duì)定向誘導(dǎo)分化，前景非常誘人?；?，前景非常誘人。 但是由于但是由于基因修飾導(dǎo)致的基因組不穩(wěn)基因修飾導(dǎo)致的基因組不穩(wěn)定定，導(dǎo)入基因可能引起的異常基因的表達(dá)導(dǎo)入基因可能引起的異?；虻谋磉_(dá)，都需要學(xué)者進(jìn)行進(jìn)一步研究。都需要學(xué)者進(jìn)行進(jìn)一步研究。第三十五頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 源于胚胎源于胚胎(piti)干細(xì)胞的細(xì)胞已能或可能治療許多疾?。焊杉?xì)胞的細(xì)胞已能或可能治療許多疾病：神經(jīng)細(xì)胞神經(jīng)細(xì)胞心肌細(xì)胞心肌細(xì)胞B B型胰島細(xì)胞型胰島細(xì)胞軟骨細(xì)胞軟骨細(xì)胞白細(xì)胞白細(xì)胞皮膚細(xì)胞皮膚細(xì)胞肝細(xì)胞肝細(xì)胞骨細(xì)胞骨細(xì)胞視細(xì)胞視細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞骨骼肌細(xì)胞帕金森病帕金森病心肌梗死心肌梗死糖尿病

46、糖尿病骨關(guān)節(jié)炎骨關(guān)節(jié)炎白血病白血病燒傷和創(chuàng)傷燒傷和創(chuàng)傷肝炎肝炎骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥視網(wǎng)膜退化視網(wǎng)膜退化肌營(yíng)養(yǎng)不良肌營(yíng)養(yǎng)不良治療(zhlio)ESC的應(yīng)用第三十六頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0利用利用ESC移植治療疾病確實(shí)具有廣泛的應(yīng)用前景，但是胚胎干細(xì)胞移植治療疾病確實(shí)具有廣泛的應(yīng)用前景，但是胚胎干細(xì)胞通常取自通常取自4-54-5天的早期胚胎，在分離過(guò)程中不可避免會(huì)損毀所使用天的早期胚胎，在分離過(guò)程中不可避免會(huì)損毀所使用早期胚胎，因此該項(xiàng)研究在歐美早期胚胎，因此該項(xiàng)研究在歐美受到了社會(huì)倫理學(xué)的制約受到了社會(huì)倫理學(xué)的制約，并且在，并且在實(shí)際應(yīng)用中還實(shí)際應(yīng)用中還不能避免免疫排斥不能避免免

47、疫排斥。核移植技術(shù)逐漸引起各國(guó)學(xué)者的關(guān)注。人們可望核移植技術(shù)逐漸引起各國(guó)學(xué)者的關(guān)注。人們可望(k wn(k wn) )通過(guò)核移植技通過(guò)核移植技術(shù)獲得雜合細(xì)胞發(fā)育成的囊胚，獲得多能干細(xì)胞術(shù)獲得雜合細(xì)胞發(fā)育成的囊胚，獲得多能干細(xì)胞，然后將這些細(xì)胞回輸入體內(nèi)，然后將這些細(xì)胞回輸入體內(nèi)，從而達(dá)到治療的目的。從而達(dá)到治療的目的。 核移植技術(shù)核移植技術(shù)第三十七頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0 核移植技術(shù)核移植技術(shù) 1938年, Speman H在Embryonic Development and Induction一書(shū)中提出了將分化了的細(xì)胞核移入去核卵細(xì)胞中看其是否能指導(dǎo)胚胎發(fā)育的異想天開(kāi)的設(shè)想。

48、 1952年, Briggs R和King T通過(guò)移植蛙的胚胎細(xì)胞核到去核的卵子中得到發(fā)育正常的蝌蚪。 1981年, Illmensee K和Hoppe PC聲稱(chēng)通過(guò)核移植技術(shù)獲得成活的小鼠。 1997年, Wilmut I用成體(chn t)乳腺細(xì)胞核移植克隆羊成功， “多莉”羊的出現(xiàn)震驚了世界,也使克隆clone一詞成為家喻戶(hù)曉的詞匯。第三十八頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0核移植技術(shù)核移植技術(shù)(jsh)(jsh)困難重重困難重重克隆羊多莉克隆羊多莉Dolly的誕生的誕生 個(gè)體個(gè)體(gt)第三十九頁(yè)，共四十五頁(yè)。干細(xì)胞研究進(jìn)展-講稿-0克隆羊多莉克隆羊多莉Dolly： 1997年2月22日，英國(guó)生物遺傳學(xué)家維爾穆特成功 地克隆出了一只羊?？寺⊙颉岸嗬颉钡恼Q生震驚了世界。 “多莉”是世界上第一例用體細(xì)胞- 乳腺上皮細(xì)胞，通 過(guò)細(xì)胞核移植技術(shù)，得到的一只小綿羊。 多莉羊的誕生揭示一個(gè)全新概念：由成年機(jī)體的一個(gè)體細(xì)胞核，可以復(fù)制一個(gè)基因完全相同的新由成年機(jī)體的一個(gè)體細(xì)胞核，可以復(fù)制一個(gè)基因完全相同的新生命個(gè)體生命個(gè)體?？寺『镒涌寺『镒覶etra： 2000年