细胞工程学第15讲

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1、第15讲组织工程再生凤凰(Chinesephoenix/phoenix)：雄的叫凤，雌的则叫凰。象征祥瑞。神话中说，凤凰每次死后，会周身燃起大火，然后其在烈火中获得重生，并获得较之以前更强大的生命力，称之为“凤凰涅磐”。蚯蚓被截为两截以后，断面上肌肉组织快速溶解，然后形成新的细胞团。这时，血液中所含的白细胞也会同时集中在切面上，形成特殊的栓塞，从而使伤口快速闭合。中胚层细胞还具有十分强的分化能力，快速移动至伤口切面上来，在切面上形成一个个结节状的凸起，就被称为再生芽。同时，蚯蚓体内的消化道、血管，以及神经系

2、统等组织的细胞，经过许多分裂，快速地向再生芽里不断生长，切面上就会快速地再生出另外一个头来，并且另一端也会自然生出一条尾巴来。器官移植《圣经》中，上帝始造天地耗时七日，在第六日里用泥土按自己的形状捏成个泥人，然后吹了一口仙气于其中，亚当便有了生命。上帝造了亚当之后，让他当世间万物的主宰，还给他建了个园子，取名为伊甸园（Eden），其意为“乐事，愉快”。取其第七肋骨塑成女状，再吹之以仙气，遂成夏娃（意即“赋予生命”）。亚当与夏娃荷马《伊利亚特》中，描绘了一个叫做凯米拉（Chimera）的怪兽：狮头、羊身、蛇尾

3、，并且背部及尾部又分别伸出一羊头和蛇头。在现代移植学中，凯米拉一词译为嵌合体。丹麦童话美人鱼（安徒生）龙龙是中国的象征、中华民族的象征、中国文化的象征。龙是中国古人对鱼、鳄、蛇、猪、马、牛等动物，和云、雷电、虹霓等自然天象模糊集合而产生的一种神物：马头（驼、牛、扬子鳄头），象鼻，鲤鱼须，蛇身，鹿角，龟眼（兔、虎），鱼鳞，虎掌，鹰爪，牛耳，鱼尾构成的。换心术传说战国时代的典籍《列子》记载：鲁国的公扈和赵国的齐婴得了痼疾去找神医扁鹊医治。扁鹊对公扈说：“汝志疆而气弱，故足于谋而寡于断。齐婴志弱而气疆，故少于虚而

4、伤于专。故换汝之心，则均善矣。”扁鹊先给他俩喝了一种自治的麻醉药。然后为两人做了开胸术，取出心脏互换。接着给他俩灌服了一种神奇的药物，公扈和齐婴随即苏醒过来，怪疾得以治愈。现代的器官移植1936年，一位年仅26岁的青年人，由于一位汞中毒导致肾衰竭，无药可救。前苏联医生沃罗诺夫将一个尸体的肾脏移植到病人体内，但没有获得成功，病人在48小时后死去了。1967年，南非医生巴纳德为一名商人成功地作了人类首例异体心脏移植手术。病人手术后顺利地度过了17天，虽然由于肺炎最终夺取了他的第二次生命，但是，这在人类器官移植史

5、上毕竟是一个里程碑式的伟大成就。异体移植：较强免疫排斥反应，异体器官来源有限。组织代用品：人体相容性差，不能长久使用，还易引起感染。问题：能否用细胞培养再生组织器官达到替换的目的？http://v.youku.com/v_show/id_XNTQ1ODgyMDA=.html本节主要内容：1.组织工程技术2.组织工程应用本节主要问题种子细胞、组织工程材料、细胞因子第一部分组织工程技术一定义组织工程(TissueEngineering)：是利用生命科学、医学、工程学原理与技术，单独或组合地利用细胞、生物材料、细

6、胞因子实现组织修复或再生的一门技术。20世纪80年代提出概念。JosephP.VacantiJohnHomansProfessorofSurgeryatHarvardMedicalSchoolRobertLangerProfessorofChemicalandBiomedicalEngineeringatMIT二组织工程三要素1.种子细胞2.支架材料3.生长因子细胞外基质(extracellularmatrixc,ECM)（1）定义：动物细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子。（2）分布：结

7、缔组织中ECM含量较高。（3）组成：构成细胞外基质的大分子包括：胶原、非胶原糖蛋白、弹性蛋白、氨基聚糖与蛋白聚糖四大类。（4）功能：1）ECMs提供细胞所需的力学和化学信息，是细胞发挥功能的环境；对细胞群体有支持、保护的作用。2）ECMs对细胞形态、迁移、增殖、分化有调节作用。以骨为例1-细胞成骨细胞：合成ECMs、矿物质、胶原，组装成新骨破骨细胞：分泌酶使ECMs、矿物质、胶原被吸收软骨细胞：合成ECMs构成软骨干细胞2-支架羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH，HA]、胶原纤维3-生长因子骨形态发生蛋白（

8、一）种子细胞1.定义种子细胞(Seedcell)：是组织修复或再生的细胞材料。2.来源（1）功能细胞：组织来源体细胞。（2）干细胞：胚胎干细胞、成体干细胞。3.特点容易获得和体外培养、遗传稳定。4.问题（1）同种、异种细胞存在免疫排斥等问题。（2）干细胞潜在的理想种子细胞，诱导分化技术有待完善。（3）多种类型细胞协调增殖、分化。（二）支架材料1.定义组织工程支架材料是指替代细胞外基质使用的生物医学材料材料。纤维支