医学细胞生物学第15章细胞分化

《医学细胞生物学第15章细胞分化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、细胞分化DifferentiationoftheCell细胞分化的基本概念细胞分化的分子基础细胞分化的影响因素细胞分化与肿瘤细胞细胞分化与再生细胞分化细胞分化(celldifferentiation)，是指受精卵在个体发育的过程中产生了在形态结构、生理功能及生化特征方面具备稳定性差异的另一类细胞的过程，是个体发育的基础和核心。细胞分化的基本概念细胞分化的概念及一般规律细胞分化的基本概念两个特点“同源”细胞“异化”过程细胞分化的概念及一般规律Human:1014cells,>200celltypes细胞分化的基本概念细胞分化的概念及一般规律在一定条件下可发

2、育分化成一个完整个体的单个细胞称为全能细胞(totipotentcell)，如受精卵及8细胞期之前的胚胎细胞均为全能细胞；细胞分化显著规律：随着个体发育的进行，细胞的分化能力逐渐“缩窄”，由“全能”→“泛能”→“多能”→“单能”→终末分化细胞胚胎干细胞为一类泛能细胞，不能发育分化成完整个体，但可以诱导分化成多种组织的细胞细胞分化的基本概念细胞分化的概念及一般规律细胞分化的基本概念细胞分化的概念及一般规律三胚层的分化在三胚层形成后，细胞分化潜能受到限制，各胚层细胞只能向特定组织和器官分化称为多能细胞（pluripotentcell）,也叫成体干细胞如造血干

3、细胞、神经干细胞、间充质干细胞等。造血干细胞神经干细胞细胞分化显著规律：随着个体发育的进行，细胞的分化能力逐渐“缩窄”，由“全能”→“泛能”→“多能”→“单能”→终末分化细胞造血干细胞的分化过程多能造血干细胞细胞分化的基本概念细胞分化的概念及一般规律器官形成后，细胞的分化能力进一步受限，在某些组织的局部保留有一些只能定向分化为该种组织细胞的单能细胞（unipotentcell）,如毛囊细胞、表皮干细胞、小肠隐窝细胞等。细胞分化显著规律：随着个体发育的进行，细胞的分化能力逐渐“缩窄”，由“全能”→“泛能”→“多能”→“单能”→终末分化细胞细胞分化的基本概念

4、细胞分化的概念及一般规律终末分化细胞虽然不具备分化能力，但核移植实验（体细胞克隆）证实：终末分化细胞的细胞核仍具备全能性，即全能性细胞核细胞分化显著规律：随着个体发育的进行，细胞的分化能力逐渐“缩窄”，由“全能”→“泛能”→“多能”→“单能”→终末分化细胞核移植实验的理论和实践意义①细胞分化后遗传物质并没有发生不可逆改变；②卵子细胞质中含有激活基因表达活性的控制因子。③某些细胞的核不能用于移植实验，说明这些细胞分化后基因组受到损伤，完全丧失了全能性发育过程中的染色体丢失现象马蛔虫染色体片段的丢失（2n=2）小麦瘿蚊的染色体丢失（40to8）哺乳动物

5、成熟红细胞核的丢失核移植实验的理论和实践意义哺乳动物核移植实验——“Dolly”（1996年7月5日-2003年2月14日）的产生植入病人体内体外培养诱导胚胎干细胞向不同方向分化未受精的卵子移除卵子的细胞核取自病人的正常体细胞体细胞核移植胚胎培养囊胚卵裂球内细胞团核移植（体细胞克隆）与医疗性克隆诱导式多能干细胞(inducedpluripotentstemcells,iPScells)2006年，日本京都大学山中伸弥（ShinyaYamanaka)发现将四个基因送入已分化完全的小鼠皮肤成纤维细胞，即可以把成纤维细胞重编程，变回类似于胚胎干细胞的多能性干细

6、胞，称之为“诱导产生的多功能干细胞”（Inducedpluripotentstemcells，IPScells）。Dr.ShinyaYamanaka,PhD已分化的小鼠成纤维细胞携带四因子（Oct3/4，Sox2，Klf4，c-Myc）编码序列的重组逆转录病毒转染细胞产生诱导的多潜能干细胞诱导式多能干细胞(inducedpluripotentstemcells,iPScells)2007年,山中伸弥研究团队再次成功地利用3-4个基因导入人类皮肤细胞,将其成功地转变成iPS细胞!同时，美国JamesThomson研究团队利用4个基因将人类体细胞重编程为干细

7、胞！42007年底，美国GeorgeDaley实验室从病人门诊时取得的皮肤细胞量身订作一个私人的干细胞库，将iPS细胞用于治疗人类退化性疾病已迈入真正的临床新纪元！Dr.KazutoshiTakahashi,PhDHumaniPSCsIn2012heandJohnGurdonwereawardedtheNobelPrizeforPhysiologyorMedicineforthediscoverythatmaturecellscanbeconvertedtostemcells诱导式多能干细胞(inducedpluripotentstemcells,iPS

8、cells)三胚层的分化细胞分化的基本概念细胞决定—概念细胞在任何可识别的分化性