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1、干细胞工程MEDICALCELLBIOLOGYMEDICALCELLBIOLOGY1干细胞移植治疗肾病、糖尿病商思石家庄肾病医院干细胞研究院 吉林大学药学院再生医学系1StemCell第一节干细胞生物学第二节干细胞的临床应用和研究状况2第一节干细胞生物学MEDICALCELLBIOLOGYMEDICALCELLBIOLOGY3一、WhatisStemCell?是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,即这些细胞可通过分裂维持自身细胞的特性和大小,又可进一步分化为各种组织细胞,从而在组织修复等方面发挥积
2、极作用。MEDICALCELLBIOLOGYMEDICALCELLBIOLOGY4二.干细胞特性1.干细胞的形态和生化特点形态特点:圆形或椭圆形,体积较小,核质比较大,核中多为常染色体。生化特点:a.具有较高端粒酶活性;b.具有不同的生化标志:角蛋白15、nestin(巢素蛋白)。2,干细胞的增殖特点能力强:高度增殖是干细胞生物学特性之一。自稳性:会自我更新维持自身数目的恒定。(self-maintenance)5干细胞维持自稳性的机制:对称分裂和不对称分裂MEDICALCELLBIOLOGYMEDICALC
3、ELLBIOLOGY6干细胞的对称分裂和不对称分裂对称分裂(symmetrydivision)不对称分裂(asymmetrydivision)干细胞分化细胞干细胞分化细胞MEDICALCELLBIOLOGYMEDICALCELLBIOLOGY73,干细胞的分化特点1).多潜能性MEDICALCELLBIOLOGYMEDICALCELLBIOLOGY8在不同生长因子刺激下干细胞可表现出不同分化潜能MEDICALCELLBIOLOGYMEDICALCELLBIOLOGY9（内胚层）胃上皮(中胚层)骨、软骨、平滑肌
4、、横纹肌（外胚层）神经表皮、神经节、复层鳞状上皮人胚胎干细胞具分化的多潜能性小鼠皮下注射混合组织人胚胎干细胞MEDICALCELLBIOLOGYMEDICALCELLBIOLOGY10(1)去分化一种干细胞向其前体细胞的逆向转化的过程。2).去分化和转分化的能力(2)转分化(transdifferentiation)一种组织类型的干细胞在适当条件下分化为另一种组织类型细胞的过程。例一:将成年雄性小鼠的造血干细胞移植到雌鼠体内,3天后在雌鼠的神经胶质细胞中检测到Y染色体的存在,证明成体动物的造血干细胞可转分化成
5、为神经胶质细胞。MEDICALCELLBIOLOGYMEDICALCELLBIOLOGY12例二:造血干细胞向骨骼肌细胞的转分化全能干细胞多能干细胞单能干细胞按分化潜能按发育状态(来源)胚胎干细胞embryostemcell成体干细胞三,干细胞的分类全能干细胞(Totipotentstemcell)是指具有无限分化潜能,能分化成所有组织和器官的干细胞。换句话说,也就是具有形成完整个体分化潜能。14多能干细胞：（pluripotentstemcell）具有分化出多种细胞组织的潜能。如造血干细胞、神经干细胞。单能
6、干细胞：（multipotentstemcell）只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化。如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的成肌细胞。15多能干细胞具有增殖、分化两种功能。例如骨髓造血干细胞就是典型的多能干细胞。造血干细胞一般条件下处于休止状态(Go期),一定条件下能大量增殖、分化,然后由定向干细胞再分化成血液中至少12种类型的血细胞。16二.干细胞来源上分:来源于胚胎---胚胎干细胞ESC(EmbryonicStemCell)胚胎性生殖细胞EGC(EmbryonicGermCell)来源于成体---成体组织
7、来源的干细胞ASC(Adult-derivedStemCell)181981年,最早埃文斯(Evans)和考夫曼(Kaufman)从小鼠早期胚胎中分离出胚胎干细胞并在体外培养建立细胞系。1995年,美国从恒河猴囊胚中分离并克隆建立了第一个灵长类动物的胚胎干细胞系(一)胚胎干细胞1.胚胎干细胞(embryonicstemcell,ES细胞)定义:指从着床前的内细胞团或原始生殖细胞获得的一种具有多潜能性、可发育成为各种细胞、同时可保持不分化状态而持续生长的克隆细胞系。经体外分化抑制培养分离的一种全能性细胞。可以分
8、化成任何一种组织类型的细胞。212.胚胎干细胞的生物学特性(1)ES细胞形态结构与核型:各种动物的ES细胞具有与早期胚胎细胞相似的形态结构,细胞体积小、核大、有1个或多个核仁。22(2)ES细胞的生长特性:增殖速度:18－24h分裂增殖一次hES必须在含有白血病抑制因子(LIF)的培养基保持不分化状态。23鸟巢状生长保持未分化的ES细胞第一个人体胚胎干细胞(ES细胞)2425(3)ES细胞高度分化潜
