干细胞与肺疾病呼吸科内讲座

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1、干细胞治疗肺疾病2009年8月朱建勇郧阳医学院附属人民医院呼吸科干细胞大事记1967年，美国华盛顿大学的多纳尔·托马斯发表报告称，如果将正常人的骨髓移植到病人体内，可以治疗造血功能障碍。1998年11月，美国威斯康星大学的科学家在美国《科学》杂志报告说，他们已成功地使人类胚胎干细胞在体外生长和增殖。1999年12月，美国科学家在《美国科学院院刊》报告说，小鼠肌肉组织的成体干细胞可以“横向分化”为血液细胞。随后，世界各国的科学家相继证实，成体干细胞，包括人类的成体干细胞具有可塑性。1999年12月，干细胞研究进展被《科学》杂志评选为该年度世界十大科学进展之首内

2、容干细胞基础知识干细胞与肺部疾病的当前研究开展干细胞治疗肺疾病的思考干细胞基础知识干细胞(stemcell)：定义：干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞按来源分类(1)胚胎干细胞：指胚胎早期的干细胞。这类干细胞分化潜能宽，具有分化为机体任何组织细胞的能力。如囊胚期内细胞团的细胞(2)成体干细胞：指成体各组织器官中的干细胞，具有自我更新能力，但分化潜能窄，只能分化为相应(或相邻)组织器官组成的细胞。如骨髓造血干细胞、间充质干细胞、神经干细胞、肺干细胞等干细胞分类（一）干细胞分类（二）根据其分化潜能大小，可分为三类全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能(如胚

3、胎干细胞)多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力。如骨髓造血干细胞，它可分化出至少十二种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其它细胞单能干细胞：只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞、肺干细胞干细胞的形态特征干细胞形态共性：细胞呈圆形或卵圆形，体积小，核质比大，增殖力强干细胞的固定组织位置：多数的干细胞有固定存在部位与方式干细胞的生化特性①端粒酶活性高：如造血干细胞具癌细胞的端粒酶活性，增殖能力强。随着增殖与分化，端粒酶活性下降②蛋白标志和免疫分子：不同干细胞有各异的蛋白质标志分

4、子，可作为确定干细胞位置、分离提纯干细胞的标志。如：巢素蛋白—神经干细胞；角蛋白15—表皮干细胞干细胞有对称与不对称两种分裂方式对称分裂：干细胞分裂干细胞干细胞对称分裂：干细胞分裂分化细胞分化细胞不对称分裂：干细胞干细胞分化细胞分裂干细胞的分裂方式干细胞的增殖特点干细胞增殖速度较慢：小肠干细胞的分裂速度(Tc=11小时)干细胞具有自稳定性：干细胞在个体生命过程中自我更新并维持其自身数目恒定自稳定性是区别肿瘤细胞的本质特征干细胞分化具有可塑性干细胞的横向分化在干细胞移植时，供体干细胞在受体中通常分化为与其组织来源一致的细胞。但有时供体干细胞会分化出与其组织来源

5、不一致的其它细胞，这种现象称干细胞横向分化(trans-differentiation)。实验：小鼠肌肉干细胞→体外＋少量骨髓间质细胞培养5天→接受致死量辐射的小鼠中→各种血细胞系横向分化的调控机制与干细胞的微环境有关干细胞进入新的微环境后，对分化信号的反应受到周围正在进行分化细胞的影响，从而对新的微环境中的调节信号做出反应启示干细胞横向分化表明成体干细胞被移植入受体中具有很强的可塑性临床上可寻找容易获得的其它组织干细胞，大量扩增后植入病变器官，在植入器官微环境诱导下向该系统细胞分化，这为干细胞治疗提供了可能干细胞的逆向分化干细胞的逆向分化（去分化）一种干细

6、胞向其前体细胞的逆向转化干细胞增殖与分化的微环境干细胞巢(stemcellnich，壁龛）：干细胞在组织中的居所干细胞生存的微环境：指干细胞巢中控制干细胞增殖与分化的外部信号细胞分泌因子TGFβ、Wnt家族的分泌信号分子受体介导的细胞-细胞相互作用Notch受体整合素和胞间基质胶原氨基聚糖蛋白聚糖层粘连蛋白和纤粘连蛋白弹性蛋白细胞粘连分子干细胞的微环境常见的干细胞胚胎干细胞骨髓造血干细胞骨髓间充质干细胞神经干细胞表皮干细胞毛囊干细胞干细胞应用研究重点1．细胞治疗干细胞可恢复因重大疾病而损害的细胞，这是干细胞潜在的最大优势2．基因治疗即通过胚胎干细胞和基因工程

7、技术，矫正缺陷基因，将治疗基因整合到干细胞，再将干细胞移植入人体中，能够持久地发挥作用。肺囊性纤维化病是一种基因缺陷遗传病，30岁以前致死。若在胚胎早期干细胞中将缺陷基因修正，再将修复后的胚胎干细胞嵌入胚胎中，将会生出一个健康的婴儿支气管肺发育不良3、癌症治疗设计多种方法，使特定细胞能击中特定癌细胞，直接破坏或改变癌细胞。4、器官移植目前科学家已能在体外以干细胞为种子培育成功一些组织器官，来替代病变或衰老的组织器官有一天，真的会长生不老!干细胞与肺部疾病的当前研究进展小鼠胚胎干细胞可转化为肺细胞小鼠胚胎干细胞在含有Ⅰ型胶原的培养基中可以分化成无纤毛的分泌细

8、胞Clara细胞在含有小气道生成因子的无血清培养基中