干细胞生物学与疾病治疗LYX-1.ppt

内 容 干细胞生物学 干细胞工程原理与技术 干细胞治疗研究及临床应用 干细胞研究前沿与展望 干细胞生物学 干细胞的起源和进展 干细胞的定义和生物学特点 干细胞的分类 干细胞自我更新与分化的调控 干细胞的起源和进展 1896 E.B Wilson首次用这个名词描述寄生虫生殖系的祖细胞 1963 Till和McCulloch发现小鼠骨髓中存在能够自我更新的细胞 1968 骨髓移植治疗重症联合免疫缺陷综合症(SCID)获得成功 1978 在人类的脐带血中发现存在造血干细胞 1981 Evans和Kaufman建立小鼠胚胎干细胞系 1997 白血病起源于造血干细胞的发现证实了肿瘤干细胞的存在 1998 Thomson等建立第一个人胚胎干细胞系 1996 克隆羊Dolly诞生 2000s 很多报道表明成体干细胞具有可塑性 2001 美国Advanced Cell Technology公司的科学家首次采用克隆技术培育出人类早期胚胎（6个分裂球） 2004-2005 韩国研究者黄禹锡(Hwang Woo-suk)声称利用体细胞核转移技术培育出几种人类胚胎干细胞系，后来被证实是伪造的 2006 英国科学家用脐带血干细胞分化出第一个人造肝细胞 干细胞的起源和进展 2007.1 科学家发现在羊水中存在一种新型干细胞，它可以在研究与治疗中替代胚胎干细胞 2007.6 3个研究小组同时报道发现小鼠正常的皮肤细胞可以重新编程成为干细胞；同时科学家Shoukhrat Mitalipov首次报道通过体细胞核转移技术制备猴胚胎干细胞成功 2007.10 Mario Capecchi, Martin Evans和Oliver Smithies分获诺贝尔生理和医学奖，奖励他们在胚胎干细胞和小鼠基因“敲除”方面的贡献 2007.11 日本科学家宣布成功把人体皮肤细胞（纤维原细胞）改造成类似胚胎干细胞的多潜能干细胞—诱导性多潜能干细胞 2008.1 不需要破坏胚胎即可制备人类胚胎干细胞系（Advanced Cell Technology） 2008.1 美国科学家利用人的成纤维细胞核进行体细胞核转移技术获得了人类的胚泡（囊胚） 2008.3 自体间充质干细胞成功治疗关节变性病 2008.10 德国科学家成功把人类睾丸细胞改造成多潜能干细胞，美国科学家将人类发根的角化细胞转化为类胚胎干细胞 …… 人类胚泡的形成 干细胞的定义 干细胞（Stem Cells）是一群未分化的，具有自我更新 (self-renewal) 能力和多向分化 潜能(potency)的细胞。它既能产生表型与基因型完全相同的子代细胞；也能产生组成机体各组织和器官的高度分化的细胞。 干细胞的生物学特点 属低分化细胞，缺乏分化标记； 在机体的数目和位置相对恒定； 具有自我更新能力； 具有多向分化潜能，即具有分化发育的可塑性，其分化受所处周围微环境（niche）的影响； 能无限地分裂、增殖； 分裂的慢周期性，绝大多数干细胞处于G0期； 两种生长方式：一是对称分裂，形成两个相同的干细胞；二是不对称分裂，一个子代细胞保持干细胞特性，另一个成为祖细胞，最终分化成终末细胞。 干细胞的分类 根据发生学来源分类 胚胎干细胞（Embryonic stem cells, ESCs） 是指由胚胎内细胞团（inner cell mass,ICM）经体外抑制培养，在传代过程中筛选出的具有多能性的细胞。 成体干细胞（Adult stem cells） 是指存在于一种已经分化组织的未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。例如：造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肝干细胞、皮肤表皮干细胞、胰腺干细胞等。 成体干细胞的“可塑性”（plasticity）— 造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞等成体干细胞具有一定跨系、甚至跨胚层分化的特性。 干细胞的分类 根据分化潜能分类 全能干细胞（Totipotent stem cell） 多潜能干细胞（Pluripotent stem cell） 多能干细胞（Multipotent stem cells） 单能干细胞（Unipotent stem cell） 全能（Totipotent）干细胞—是指具有无限分化潜能，能分化成所有组织和器官的干细胞，包括胎盘。其具有发育成完整个体的能力。 多潜能（ Pluripotent）干细胞—是具有自我更新能力和高度增殖以及多向分化潜能，并可以定向诱导分化为三个胚层中所有种类的细胞，它可以用来形成复杂的组织和器官。但与全能干细胞相比，它失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定限制。 自然状态下存在的三种多潜能干细胞： 胚胎干细胞（Embryonic stem cells，ES）：来源于体外受