干细胞研究方法及进展课件.ppt

干细胞研究方法及进展实验动物中心王春芳 第一部分　干细胞的概念 人体并不是由一种细胞构成，而是由２００多种细胞构成的，例如神经细胞、皮肤细胞等等。不同的细胞担负着不同的功能，但是所有这些细胞，都是由一个细胞— 受精卵发育而来的。“全能性”的受精卵在发育过程中，不仅不断地分裂使细胞的数目增加，而且还不断地分化使细胞的种类增加。所谓“干细胞”，就是指那些未分化、因而有可能分化成不同类型细胞的细胞。 干细胞的概念及分类 干细胞（Stem cell） : 指存在于胚胎直至成体的具有增殖、自我更新（self-renewal）以及分化潜能的原始细胞。 所有的干细胞都具有两个最为显著的特征： 一是不断增殖、自我更新; 二是在适宜的环境条件下可分化并产生不同类型的细胞。 分类(按分化潜能分类） 全能干细胞（totipotent stem cells）、 多能干细胞（pluripotent stem cell） 单能干细胞（monopotent stem cell）或称为专能干细胞（committed stem cell）。 全能干细胞是指能发育成为一个完整个体的原始细胞。 受精卵、人体8细胞以前的胚胎每一个卵裂球都能发育成为一个完整个体，是全能干细胞。 多能干细胞是指那些分化潜能很“宽”，可分化为多种类型细胞的原始细胞. 如胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞）、胚胎生殖细胞（embryonic germ cell）、骨髓基质干细胞（Bone marrow stromal stem cell）、神经干细胞. 单能干细胞，只能向一种类型或密切相关的两种类型细胞分化，如表皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞或叫肌卫星细胞（satellite cell），神经元干细胞只能分化为神经元，胶质干细胞只能分化为胶质细胞等。 按照生存阶段分类： 胚胎干细胞 成体干细胞（adult stem cell ；somatic stem cells），也称为组织干细胞（tissue stem cells）。 胚胎干细胞，是存在于早期胚胎组织中，具有高度增殖能力和多向分化潜能，能分化为三个胚层所有细胞类型的原始细胞。 成体干细胞指存在于各组织器官的未分化细胞。在体内，它们具有终生自我更新（self-renewal）能力和分化潜能。 根据胚胎干细胞来源不同，分为： ES细胞（embryonic stem cells）,来自囊胚期的内细胞团。 EC细胞(embryonic carcinoma cells)，由畸胎癌（teratocarcinorma)中分离、筛选出的具有增殖，自我更新能力的细胞。 EG细胞（embryonic germ cells)，由原始生殖细胞（primordial germ cells)中分离获得。 成体干细胞根据来源分为： 骨髓干细胞 神经干细胞 上皮干细胞 肝干细胞 胰腺干细胞 皮肤干细胞 脂肪干细胞 成体干细胞具有可塑性（plasticity）或横向分化的特性。这是指某种组织的成体干细胞可分化为另一种组织的特异细胞的能力。例如骨髓基质干细胞可分化为心肌细胞、脂肪细胞等. 第二部分 干细胞的基本特性 一、干细胞的基本特征 （一）干细胞的形态和生化特征 　(二) 干细胞的生物学特征 二、干细胞生存的微环境 三、干细胞的命运 四、世界各国对于干细胞研究的政策 一、干细胞的基本特征 （一）干细胞的形态和生化特征 1．形态特征：干细胞通常呈圆形或椭圆形，体积较小，核质比较大，胞内细胞器稀少，细胞内RNA含量低 。根据其形态学特征和存在位置、分子标记可以辨认不同的干细胞，目前有的干细胞位置已经确定。例如神经干细胞主要分布于室下带、海马、纹状体、嗅球等区域。 2．生化特征：不同的干细胞具有不同的生化标志，如角蛋白15是确定毛囊中表皮干细胞的标志分子，nestin为神经干细胞的标志分子。利用标志分子确定干细胞位置、寻找和分离干细胞有重要意义。干细胞都具有较高的端粒酶活性，这与其增殖能力密切相关。 (二) 干细胞的生物学特征 1．干细胞的自我更新特征 干细胞在体内终生都具有自我更新能力，这与祖细胞（具有优先更新能力）不同。其自我更新能力是通过不对称分裂(asymmetry division)和对称分裂(symmetry division)这两种形式实现的。 对称分裂 如果产生的两个子代细胞都是干细胞或都是分化细胞，称为对称分裂。 不对称分裂 如果产生一个子代干细胞和一个子代分化细胞则称为不对称分裂。 2．细胞的增殖特征