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细胞工程精华课件 八、干细胞技术
;第一节 干细胞生物学
第二节 干细胞技术
第三节 干细胞技术的应用
第四节 干细胞与组织工程; 干细胞研究是继人类基因组大规模测序之后最具活力、最有影响和最有应用前景的生命科学领域,1999年干细胞研究被美国《Science》杂志评为1999年度世界十大科技成果之冠,2000年再度入选,2002年干细胞研究又被《Science 》杂志列入值得关注的六大科技领域。
组织工程是以干细胞研究为基础发展起来,它有望解决临床上急需的人工组织与器官问题,进展极为迅速,已经成为干细胞应用的主要方向。;干细胞的定义
干细胞的分类
干细胞的生物学特点;无统一说法。一般认为,
干细胞——是来自胚胎、胎儿或成体内的,在一定条件下具有无限自我更新和增殖能力以及不同程度分化潜能的一类细胞,在一定条件下能够产生表现型和基因型与自己完全相同的子细胞,也能产生??成机体组织、器官的已特化细胞,还能分化为祖细胞。 ;1. 根据来源分类:
胚胎干细胞 (Embryonic Stem Cell ,ESC):是指由胚胎内细胞团或原始生殖细胞分离出的细胞,还能利用体细胞核转移技术获得。
成体干细胞或组织干细胞(Adult-derived Stem Cell ,ASC):是指存在于已经分化组织中的未分化细胞,这类细胞能够自我更新并可特化形成相应组织的细胞。
目前发现有造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肝脏干细胞、肌肉卫星细胞、皮肤表皮干细胞、肠上皮干细胞、视网膜干细胞、胰腺干细胞(大多处于休眠状态)等。;2. 根据分化潜能分类:
全能干细胞( Totipotent stem cell ): 它具有发育成完整个体的分化潜能。如受精卵,8个细胞期以前的卵裂球。
多能干细胞( pluripotent stem cell ):具有分化出多种组织细胞的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制。如骨髓多能造血干细胞是典型的例
子,它可分化出至少十二种血细胞 。
单能干细胞( multipotent stem cell ):这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如上皮组织基底层干细胞、肌肉中的成肌细胞等。;;4. 根据干细胞组织发生的名称进行分类:; 三、干细胞的生物学特点
具有自我更新能力;
属非终末分化细胞;
能无限地分裂、增殖;
可连续分裂几代,也可在较长时间内处于静止状态;
干细胞分裂产生的子细胞只能有两种命运——保持为
干细胞或分化为特定细胞。;11;12; 1981年Evans和Kaufrnan及Martin首次由小鼠中分离得到鼠的胚胎干细胞。
至今已分离得到的胚胎干细胞物种有:
金黄地鼠(1988)、貂(1993)、猪(1994,1997)、鸡(1996)、恒河猴(1995)、绒猴(1996)。
分离得到人的胚胎干细胞(1998),
分离得到人的胚胎生殖细胞(1998),
目前不断报道成年组织来源的的干细胞。;胚胎干细胞
成体干细胞;一、胚胎干细胞; 1998年美国有两个小组分别培养出了人多能( pluripotent )干细胞:
James A. Thomson在 Wisconsin大学领导一个研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是:人卵体外受精后,将胚胎培育到囊胚阶段,提取 inner cell mass细胞,建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面 marker 和酶活性,证实它们就是胚胎干细胞。用这种方法,每个胚胎可取得15-20个细胞用于培养。
John D. Gearhart在 Johns Hopkins大学领导另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株。他们的方法是:从受精后5-9周人工流产的胚胎中提取原始生殖细胞( primordial germ cell )。由此培养的细胞株,证实具有全能干细胞的特征。 ;17; Induced differentiation of human ES-derived cells in culture.;ES细胞的体外培养;Pluripotent murine embryonic germ cells identified by red staining;A phase contrast image of the pluripotent
murine embryonic germ cell;A culture dish containing hundreds of colonies of
murine embryonic germ cells. Each red-stained
spot represents an individual col
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