細菌感染

1.

干細胞介紹及分類

2.造血干細胞

3.胚胎干細胞4.

誘導(dǎo)性多能干細胞

5.小結(jié)干細胞形態(tài)特征：

形態(tài)上具有共性，通常呈圓形或橢圓形，細胞體積小，核相對較大，細胞核多為常染色質(zhì)，并具有較高的端粒酶活性。干細胞分類按發(fā)育狀況來分干細胞胚胎干細胞成體干細胞ES細胞是一種高度未分化細胞。具有發(fā)育全能性，能分化出成體動物的組織和器官。特定條件下，成體干細胞如表皮和造血系統(tǒng)，形成新的功能細胞，從而使組織和器官保持平衡按分化潛能分干細胞全能干細胞多能干細胞單能干細胞具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細胞(ES細胞)

具有分化出多種細胞組織的潛能。如造血干細胞、神經(jīng)細胞只能向一種或兩種密切相關(guān)的細胞類型分化。如上皮組織基底層的干細胞，肌肉中的成肌細胞。神經(jīng)干細胞受精卵囊胚期的內(nèi)細胞團卵裂全能干細胞心肌干細胞造血干細胞多能干細胞全能干細胞培養(yǎng)胚胎干細胞成體干細胞2.造血干細胞造血干細胞骨髓造血干細胞：骨髓貯存著人體大部分的造血干細胞

外周血造血干細胞：除骨髓之外的血液里面還有少量的造血干細胞

臍帶血造血干細胞：新生兒臍帶血里有大量豐富的造血干細胞

造血干細胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性轉(zhuǎn)移性腫瘤疾病的最有效方法。造血干細胞具有自我更新能力并能分化為各種前體細胞，最終生成各種血細胞成分，是體內(nèi)血細胞的唯一來源。移植前HLA配型問題:如果骨髓供者與患者(受者)的HLA不相合，便可能會發(fā)生嚴重的排異反應(yīng)，甚至危及患者的生命。移植后GVHD預(yù)防問題:是異基因造血干細胞移植術(shù)后的主要并發(fā)癥，是由供者T淋巴細胞受到受者抗原刺激后活化進而攻擊受者組織和器官而產(chǎn)生損傷，

HLA:人類白細胞抗原GVHD:移植物抗宿主病

與骨髓和外周血移植相比，臍血干細胞移植的優(yōu)點在于無來源限制，對HLA配型要求低，干細胞濃度大，不易受病毒或腫瘤污染在造血干細胞移植前，患者須接受一個療程的大劑量化療或聯(lián)合大劑量的放療，這種治療稱為預(yù)處理，這是造血干細胞移植的中心環(huán)節(jié)。預(yù)處理的主要目的為：(1)為造血干細胞的植入騰出必要的空間(2)抑制或摧毀體內(nèi)免疫系統(tǒng)，以免移植物被排斥(3)盡可能清除基礎(chǔ)疾病，減少復(fù)發(fā)。3.胚胎干細胞若將人卵細胞中的遺傳物質(zhì)去掉，再植入另一個體細胞的遺傳物質(zhì)，這樣得到的卵細胞分裂幾次后會停止發(fā)育，無法提取胚胎干細胞。美科學(xué)家通過留下卵細胞中的遺傳物質(zhì)，再加上體細胞的遺傳物質(zhì)，可發(fā)育到囊胚期，能提取胚胎干細胞。雖能培育出人類胚胎干細胞，但是存在3組染色體，即卵細胞原有的1組和來自體細胞的2組，而正常的人類細胞只有2組染色體。因此不具備實用性。Startingawarthathaskilledthousandsofpeopleisok,butkillingafewcellsforthesakeofmedialresearchisbad.

----GeorgeW.Bush

胚胎干細胞具備發(fā)育成各種組織和器官的潛力，如果能夠培育出人類胚胎干細胞，就意味著能夠培育出屬于某個人自己的組織和器官，可用于個性化的醫(yī)療。但這必然會引起有關(guān)克隆人和各種倫理道德的爭議。維持胚胎干細胞分化的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)以小鼠胚胎干細胞為例：STAT3途徑LIF抑制因子LIFR受體gp130+gp130LIFR+LIFRLIFR+gp130STAT3STAT3mES分化mES不分化不激活激活

STAT3是關(guān)鍵因子,激活與否是維mES自我更新條件。gp130胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域含有STAT3的結(jié)合位點.激活下游轉(zhuǎn)錄因子。二聚體從理論上講，小鼠胚胎干細胞具有發(fā)育成某一器官的能力，但還沒有用干細胞體外培養(yǎng)成器官的報道。所以對于胚胎干細胞，如果科學(xué)家最終能夠成功誘導(dǎo)和調(diào)控體外培養(yǎng)的胚胎干細胞正常的分化，這一技術(shù)將對基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用產(chǎn)生巨大的影響。4.IPS誘導(dǎo)多能性干細胞IPS：通過導(dǎo)入特定的轉(zhuǎn)錄因子將分化的體細胞重編程為具備干細胞功能多潛能細胞。IPS可通過普通的體細胞獲得，來源廣泛，不違背倫理道德，規(guī)避了捐獻的供體和受體的問題。細胞形態(tài)、生長特性、干細胞標志物表達等方面與胚胎細胞非常相似具有分化的多潛能性。IPS的發(fā)現(xiàn)歷程

2006年，日本科學(xué)家山中伸彌等成功誘導(dǎo)出鼠iPS細胞，該研究成功將干細胞研究擴充到一個新的領(lǐng)域。

2007年，iPS研究取得巨大進展：山中伸彌等人和湯姆森帶領(lǐng)下的華裔科學(xué)家俞君英等人分別在Cell及Science發(fā)表論文宣布成功利用人類上皮細胞誘導(dǎo)出iPS細胞。2008年4月,Schenke-Layland等將鼠皮膚細胞重編程為iPS細胞,并成功地使其分化成心肌細胞、血管平滑肌細胞及造血細胞。2009年2月,日本東京大學(xué)研究人員在培養(yǎng)iPS細胞的時候添加人類骨髓細胞以及催進細胞增殖的蛋白質(zhì)等物質(zhì)使iPS細胞分化成了血小板的前身,進一步培育出血小板,同時也從技術(shù)上說明了用iPS

細胞培育人類紅細胞和白細胞都是可能的。iPS

細胞的建立雖然進一步拉近了干細胞和臨床疾病治療的距離,在細胞替代性治療以及發(fā)病機理的研究、新藥篩選方面具有巨大的潛在價值，但還未應(yīng)用于人類臨床治療，疾病治療上無成功經(jīng)驗。但在2007年12月,Hanna等用iPS細胞成功治療了小鼠的鐮狀紅細胞貧血癥實驗總體思路鐮刀形貧血癥的小鼠采集皮膚細胞重編程誘導(dǎo)為IPS相同基因型的IPS突變基因的修復(fù)基因修復(fù)后的IPS分化成造血干細胞移植小鼠恢復(fù)促進重編程的轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)錄因子:啟動蛋白質(zhì)的表達，使體細胞發(fā)生重編程的能力

山中伸彌:Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc

湯姆森:Oct4、Sox2、Lin28、Nanog

Oct4、Sox2c-MycKlf4Lin28Nanog候選原癌基因候選原癌基因

原癌基因

必須因子

翻譯加速器

首先被淘汰的，當然就是原癌基因c-Myc了。但它是提高IPS誘導(dǎo)效率的主要因素。去除c-Myc后會降低誘導(dǎo)效率。研究發(fā)現(xiàn),去除c-Myc基因后用siRNA阻斷一個名為“p53”的基因的路徑,可將皮膚細胞轉(zhuǎn)化為iPS細胞的轉(zhuǎn)化率提高百倍。分析表明,p53是調(diào)控細胞程序重排的關(guān)鍵因子阻斷p53-p21通路不僅提高了iPS細胞的轉(zhuǎn)化效率,也降低了iPS的致癌性。如何用更少的因子做出同樣的事情來？其次，Nanog和Klf4是一對可以相互影響的因子，它們在IPS的誘導(dǎo)中有著微妙的作用，可謂“增一分則太長，減一分則太短”，但并非不可或缺。特別是Klf4，不但在許多成體細胞中有表達，而且可以在多種刺激下誘導(dǎo)表達。然后，Lin28是一個翻譯加速器，翻譯水平上調(diào)控蛋白質(zhì)合成的一個因子，也并非不可或缺，實際上在我們的研究中，Klf4也有類似的作用。最后，就是Oct4和Sox2，又以O(shè)ct4更為重要。雖然很早就做出用組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶的抑制劑替代Oct4在IPS中起作用，但毒性極大，作用卻不強，實際上并不能替代Oct4在IPS的誘導(dǎo)中起作用。倒是Sox2在神經(jīng)系統(tǒng)的干細胞中有表達，它又是通過保持Oct4的適當表達水平穩(wěn)定胚胎干細胞的多能性的，所以在沒有Sox2的情況下，也可以誘導(dǎo)出來IPSc-Myc

Oct4

Klf4和Sox2Nanog和Lin28

轉(zhuǎn)錄因子不可或缺盡量不用藥物誘導(dǎo)

可被替換

布什大張旗鼓地禁止干細胞研究，使干細胞學(xué)界萬馬齊喑，前途一片晦暗。而奧巴馬趕上誘導(dǎo)多能性干細胞橫空出世其又是一個旗幟鮮明的“挺干細胞”派，于是解禁干細胞，干細胞研究一片欣欣向榮。松綁5.小結(jié)雖然已有利用干細胞治療疾病的例子,但對壞死臟器,現(xiàn)在的干細胞技術(shù)還無能為力,有待于干細胞生物工程的進一步發(fā)展.目前我國只有造血干細胞可用于臨床治療。隨著IPS獲得諾貝爾，對干細胞的研究會興起一股新的高潮。但對干細胞未來發(fā)展和應(yīng)用來說，前途是可觀的，路途是遙遠的作為一種全新的治療手段,可能會遇到來自社會各個方面比如倫理和法律方面的制約和限制.應(yīng)該盡早呼吁政府建立相應(yīng)的法規(guī)來指導(dǎo)干細胞生物工程的具體實施.

參考文獻[1]TakahashiK,YamanakaS.Inductionofpluripotentstemcellsfrommouseembryonicandadultfibroblastculturesbydefinedfactors.Cell,2006,126(4):663–676.[2]TakahashiK,TanabeK,OhnukiM,NaritaM,IchisakaT,TomodaK,YamanakaS.Inductionofpluripotentstemcellsfromadulthumanfibroblastsbydefinedfactors.Cell,2007,131(5):861–872.[3]YamanakaS,LiJ,KaniaG,ElliottS,WerstoRP,VanEykisakaT,J,WobusAM,BohelerKR.Pluripotencyofembryonicstemcells.CellTissueRes,2008,331(1):5–22.[4]TakahashiK,OkitaK,NakagawaM,AoiT,IchisakaT,YamanakaS.GenerationofhighqualityiPScells.NeurosciRes,2007,58(S1):S19[5]申紅芬,姚志芳,肖高芳,賈俊雙,肖東,姚開泰.誘導(dǎo)性多潛能干細胞(iPScells)—現(xiàn)狀及前景展望.生物化學(xué)與生物物理學(xué)進展,2009,36(8):950–960.[6]劉娜,陸敏.胚胎干細胞自