干细胞研究及应用.ppt

* * * * * * ，即能持久地在未分化状态下进行无限的对称分裂即自我增殖。 ，即正常的二倍体核型。在体外保持未分化的状态 ，即使在长期体外培养之后，仍具有形成三个胚层细胞的能力，即全能性 ，如在体外长期培养的小鼠胚胎干细胞注入宿主囊胚腔内，使其与宿主囊胚的内细胞群混合，再将宿主囊胚植入假孕小鼠的子宫内。小鼠胚胎干细胞参与各种组织细胞的发育，形成嵌合体小鼠 * ，采用第3~5代的小鼠胎儿成纤维细胞(MEF)。第三代至第五代的MEF生长和分泌分化抑制因子等各种因子的能力最旺盛，并且含杂细胞少，比较纯净。饲养层细胞向培养液中分泌促进ES细胞的增殖和抑制ES细胞自主分化的因子，如白血病抑制因子（leukemia inhibitory factor,LIF） ，故它能有效地促进胚胎干细胞增殖并维持其未分化的二倍体状态和全能性。经丝裂霉素C处理，阻断其有丝分裂，但不会马上死亡，可在体外存活一段时间并保持分泌各种因子的。制备的饲养层须是细胞连成一片，无间隙。因为MEF产生的抑制分化因子一部分分泌到培养液中，还有一部分锚定在细胞外基质上，通过与胚胎干细胞的接触而起到作用。无间隙的饲养单层保证了胚胎干细胞都能与饲养层细胞接触而达到最佳效果。制备的饲养层在5天内使用，时间过长，处理后的饲养层细胞会衰退死亡，效果下降，以致影响胚胎干细胞的生长。 体外培养人胚胎干细胞的基本原则是，最大限度地抑制分化，维持其全能性，同时促进其快速增殖及维持其正常的二倍体核型。 胚胎干细胞的体外培养条件： 1. ES细胞增殖所必须的营养物质。在胚胎干细胞的体外培养和传代中，必须添加细胞增殖所必需的蛋白质、核酸等，如胎牛血清，非必须氨基酸，各种嘌呤和嘧啶。本实验采用高糖的DMEM作为胚胎干细胞分离和培养的基础培养基。高糖的DMEM有助于囊胚的贴壁，内细胞团的增殖及胚胎干细胞集落的形成。其中添加β-巯基乙醇，可以保护细胞内酶和蛋白质中的巯基不被氧化，从而促进胚胎干细胞的贴壁及克隆形成。巯基 2.维持ES细胞的未分化状态和多能性，主要包括在培养液中加入LIF同时使用饲养层。 * 人类干细胞研究的应用 ----干细胞工程 1. ES系统已经成为基因功能研究的有效手段 2. ES细胞系建立后，可从最根本上揭示人及 动物发育过程中的决定基因 3. ES细胞可作为评价新药及化学产品的毒性 及效能的检测系统 4. ES细胞有可能成为今后细胞替代疗法和组 织器官移植的最佳来源 * The Business of Stem Cells Science, Volume 287, Number 5457 Issue of 25 Feb 2000, pp. 1419 - 1421 Eliot Marshall Betting on Stem Cells Company name Location Employees Specialty Aastrom Biosciences Ann Arbor, MI 33 Hematopoietic stem cells Geron Corp. Men lo Park, CA 100 Embryonic, fetal stem cells Layton BioScience Atherton, CA 25 Fetal neural stem cells NeuralSTEM Bethesda, MD 14 Fetal neural stem cells Biopharmaceuticals Neuronyx Inc. Malvern, PA 10 Neural stem cells Nexell Irvine, CA 120 Hematopoietic stem cells Therapeutics Inc. Osiris Therapeutics Baltimore, MD