干细胞1-胚胎干细胞.ppt

软骨细胞 脂肪细胞 心肌和其他肌肉细胞 神经细胞 内皮细胞与血管 造血细胞 胰岛细胞 1.造血细胞 造血细胞是报道最多的一种分化细胞类型。 小鼠ES细胞拟胚体在体外可分化为类似于早期胚胎卵黄囊血岛样的结构，分化产生红细胞、髓细胞和淋巴细胞等各种造血系统的细胞。 常采用分阶段诱导小鼠ES细胞分化为造血细胞和B淋巴细胞。 用巯基乙醇等药物或细胞基质处理，发育成拟胚体 用胰蛋白酶消化成单一细胞 干细胞因子（SCF）、血小板生成素（TPO）和胚胎细胞的条件培养液处理，定向分化为造血干细胞 原代骨髓细胞作饲养层和SCF及IL－6细胞因子处理 可进一步分化为B淋巴细胞系 2、内皮细胞与血管 ES细胞体外分化时，拟胚体的血岛样结构中前成红细胞集落周围有内皮细胞出现。 转化生长因子β1（transforming growth factorβ1,TGF-β1）促进内皮细胞分化和形成血管。 3、神经细胞 单层培养ES细胞的诱导分化，在维甲酸与双丁酰基环腺苷磷酸共同作用下，90%－95%的分化细胞为神经胶质细胞。 小鼠ES细胞在体外诱导也可分化为少突胶质细胞和运动神经元，ES细胞拟胚体在特定条件贴壁培养时也能被诱导分化为神经元。 4、心肌和其他肌肉细胞 小鼠ES细胞的拟胚体在RA诱导条件下贴壁生长数天，常出现某些分化细胞集落具节律性自发收缩现象，电镜下证实，收缩的细胞内存在着肌原纤维、肌小节等典型心肌细胞的特有结构。 二甲亚砜诱导ES细胞拟胚体可形成心肌、平滑肌和骨骼肌等多种类型肌细胞。 5、脂肪细胞 ES细胞分化成脂肪细胞报道较少。 小鼠ES细胞或EG细胞通过悬滴培养法，形成拟胚体被转移到铺有琼脂的培养皿中，并含有诱导分化剂，添加胰岛素、三碘甲腺原氨酸和胎牛血清，大部分拟胚体分化为脂肪细胞。 6、软骨细胞 条件较为苛刻，成功率一般较低。 小鼠ES细胞通过形成胚体并结合添加转化生长因子家族，可被诱导分化为表达软骨相关基因和蛋白的软骨细胞。 7、胰岛细胞 小鼠ES细胞经过胚体阶段，结合无血清和多种生长因子、有丝分裂原处理，可被诱导分化为分泌胰岛素、类似胰岛的结构。 第四节 ES和EG技术 在医学中应用 哺乳类发育的体外模型 介导改造动物的基因 基因和细胞治疗 组织工程种子细胞来源 哺乳类发育的体外模型 ES细胞不仅是特定细胞分化的模型，也是前体细胞起源和谱系演变理想的实验体系。 小鼠ES细胞已被公认为是研究哺乳类发育较理想的模型。 人ES细胞建系后，一些国家的法律和道德伦理禁止用于人体胚胎研究，但近来认识到，ES细胞本身缺乏胚外组织，不可能产生完整的胚胎。因此，许多国家在法律上禁止以克隆或复制人为目的的前提下，已允许将人ES细胞类似于小鼠ES细胞体外实验，用于研究人类胚胎在体内所不能分析的发育、分化和调节信号等。 介导改造动物的基因 通过在体外ES细胞系统中研究和筛选外源DNA表达质粒的构建、整合和表达，可提高产生转基因动物的效率； 可作为同源重组取之不尽的来源； ES细胞的基因改造技术，如敲除、敲入能精确改造细胞内存在的基因，克服位置效应、插入失活和特殊内源性基因失活等弊病。 成体高度分化细胞的端粒长度变化和端粒酶活性显著减弱，实际上，成体细胞核移植途径产生的转基因动物成活率是极低的。成体细胞核移植所产生的转基因动物成功率低的另一个原因，很可能是随机选中的体外培养的体细胞核本身已存在突变，或其被移植后因核质相互作用和受胚胎全过程发育过程中的某些环节影响，已失去精确的调节协调性，从而影响被移植核的基因再程序化的正确性。 人体的基因和细胞治疗 再生医学 （regenerative medicine） 探索人体组织和器官自身所具有的构建、更新和修复的能力，并使用多种修复技术手段使人体的组织器官功能得以改善或恢复的新兴学科。 ? ! ? 基因治疗 指用遗传改造过的人体细胞直接移植或输入病人体内，达到控制和治愈疾病为目的的治疗手段，又称为细胞治疗。 基本策略 细胞治疗的临床应用前景 ①神经系统疾病 ②骨和软骨疾病 ③血液病 ④肝病 ①神经系统疾病 帕金森病是因缺损产生神经递质多巴胺的神经细胞。 产生多巴胺的神经干细胞已能从小鼠ES细胞衍生而来，体外培养后，移植入患有实验性帕金森病的鼠类脑部，则动物明显地改善了对运动和动作的控制及协调性。 人们正在探索、发展和培养神经胶质细胞、星形胶质细胞和少突神经胶质细胞，以用于临床神经损伤的病人。 ②骨和软骨疾病 ES和EG细胞具有自我更新的能力，可被培养产生在数量上比从组织得到的多得多的骨和软骨细胞。 受控制的干细胞群落在被移植的受体中，对许多骨和软骨细胞数量不足和功能缺损的疾病起长期补充作用，