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第十三章 干 细 胞 概念： 第一节 干细胞生物学 第二节 胚胎干细胞 第三节 精原干细胞 第四节 成体干细胞 * * (第四十五讲） 吉林大学远程教育课件 讲课人 : 孙非 学 时：48 我们将那些处于分化过程之中，具有分裂增殖能力、并能分化产生一种以上“专业”细胞的原始细胞称之为干细胞 （stem cell）。 胚胎干细胞（embryonic） 存在于囊胚内细胞团（inner cell mass, ICM）中的细胞具有分化为机体任何一种器官的潜能。 成体干细胞（somatic stem cell） 存在于成熟个体各种组织器官中，只能分化为相应的组织器官细胞。 一、干细胞的形态和生化特征 形态共性： 细胞呈圆形、椭圆形，体积小、核质比相对大 生化共性： 比较高的端粒酶活性 二、干细胞增殖特征 （一 ）干细胞增殖的缓慢性 干细胞 过度细胞 各种分化细胞 （二）干细胞增殖系统的自稳定性 自稳定性（self-maintenance）： 指干细胞可以在生物个体区间中自我更新并维持数目恒定。这也是干细胞的基本特征之一。 对称分裂（symmetry division）： 分裂后产生的子代细胞都是干细胞或都是分化细胞。 不对称分裂(asymmetry division)： 分裂后产生一个子代干细胞和一个子代分化细胞，它是干细胞维持自身数目恒定的方式。 Insc蛋白的作用： 1.不对称地分配细胞膜上的 细胞定向决定因子 2.不对称地分配细胞内的 mRNA 3.决定细胞分裂时的纺锤体 取向 三、干细胞的分化特征 （一）干细胞的分化潜能 1.全能性干细胞（totipotent）： 2.多能性干细胞（pluripotent）: 受精卵分裂后的细胞，可以发育为胚胎。 也称胚胎干细胞，可以分化为任何一种组织类型的细胞 肠干细胞（intestinal stem cell ） 吸收细胞 杯细胞 潘氏细胞 肠内分泌细胞 （二）干细胞的转分化和去分化 干细胞的转分化(transdifferentiation): 一种组织类型的干细胞在适当条件下可以分化为另一种组织类型的细胞，称干细胞的转分化。 1997年，Eglitis首次证明了成年动物的造血干细胞可分化为脑的星胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞。 干细胞的去分化（ dedifferentiation）: 一种干细胞向其前体细胞的拟向转化称为干细胞的去分化。 四、干细胞增殖与分化的微环境 干细胞巢（stem cell niche）: 干细胞在机体组织中的居所。 （一）分泌因子（secreted factor）: 对细胞的生存、增殖和分 化具有重要的调控作用。 主要的调控因子： Tcf/Lef转录因子 c-myc/cyclin D1转录 Dpp(Decapentaplegic): 转化生长因子β家族成员 （二 ）受体介导的细胞间相互作用 Notch受体 Numb蛋白 Delta配体 果蝇感受干细胞分化 （三）整合素与细胞基质 β-整合素 干细胞增殖和分化 干细胞在组织中的位置 胚胎干细胞： 指存在于早期胚胎中，具有多分化潜能的细胞。 例如：心肌细胞 神经元细胞 色素细胞 巨噬细胞 上皮细胞等 胚胎干细胞应用的意义： 是进行哺乳动物早期胚胎发生、细胞分化、基因功能、基因表达调控等发育生物学基础研究的理想模型和有效的工具。它的应用对人类疑难疾病的治疗具有深远和广泛的意义。 一、人胚胎干细胞的获得 1981年-Thomson and Gearhart 多分化潜能的人胚胎干细胞 人胚胎干细胞系： 人体外受精卵 的囊胚内细胞团 人流产胎儿的性腺嵴 人流产胎儿的肠系膜 (第四十六讲） 吉林大学远程教育课件 讲课人 : 孙非 学 时：48 二、胚胎干细胞的主要特征 （一）人胚胎干细胞的形态和生化特征 1.形态特征： 细胞体积小、核大、有一个或多个核仁 2.生化特征： 未分化多能性细胞，表达早期胚胎细胞、畸胎细胞的表面抗原 SSEA-1阳性-原始生殖细胞的多能干细胞分化的标志 人胚胎干细胞具有较高的端粒酶活性 （二）人胚胎干细胞的分化潜能 人胚胎干细胞具有分化形成外、中、内三个胚层的潜能 三、胚胎干细胞研究的伦理学挑战 人胚胎干细胞的来源合法化 是否可以进行人的克隆？ 胚胎外胚层 原始生殖细胞 塞尔托利前体细胞（precusor sertoli cell） 精索 生精母细胞-精原干细胞（spermatogonia stem cell） 成体精原干细胞 一、精原细胞的增殖和干细胞的再生 精原细胞的特征： 圆形或椭圆形、直径12μm、核大、核糖体发达 精