干细胞生物工程班级

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1、!干细胞生物工程班级：姓名：学号：指导教师：摘要：生物干细胞不仅是研究动物早期胚胎发育、细胞分化、基因表达调控等发育生物学问题的有力工具，还可用于新药评价、细胞治疗等方面的研究。然而，为科学研究而捐献的人类试验材料并不能够轻易获得，限制了人类干细胞相关研究的进展，解决这个问题的理想办法就是找到能够替代胚胎干细胞的其它成体多能干细胞。综述了干细胞的定义、分类、起源、应用及最新进展，尤其是在医学领域的成果。关键词：干细胞发展史应用医学进展一、干细胞的定义[1]干细胞(StemCells)是一类未分化的细胞或原始细胞

2、，是具有自我复制能力的多潜能细胞。在一定的条件下，干细胞可以分化成机体内的多功能细胞，形成任何类型的组织和器官，以实现机体内部建构和自我康复能力。二、干细胞的分类与来源[2]根据其发育阶段，于细胞可分为胚胎干细胞(EmbryonicStemCell)和成体干细胞(AdultStemCell)o胚胎干细胞包括ES细胞(EmbryonicStemCell)EG细胞(EmbryonicGermCell)；成体干细胞包括神经干细胞(NeuralStemCell,NSC)血液干细胞(HematopoieticStemCe

3、ll,HSC)骨髓间充质干细胞(MesenchymalStemCell,MSC),表皮干细胞(EPidexmisStemCell)等。也可以按其分化潜能的大小，干细胞可分为三类：一是全能干细胞(TotipotentStemCell),二是胚胎干细胞(EmbryonicStemCell),三是多能干细胞(MultipotentStemCell)o胚胎干细胞可來源于畸胎瘤细胞(EC)桑柩球细胞(ES)囊胚内细胞团(ES)拟胚体细胞(ES)生殖原基细胞(EG)等。当受精卵分裂发育成囊胚时，将内细胞团(InnerCel

4、lMass)分离出來进行培养,在一定条件下，这些细胞可在体外“无限期”地增殖传代，同时还保持其全能性，因此被称为胚胎干细胞。胚胎干细胞在培养条件下，若加入白血病抑制因子LIFCLeukaemiaInhibitoryFactor),则能保持在未分化状态，若去掉LIF,胚胎干细胞迅速分化，最终产生多种细胞系，如肌肉细胞、血细胞、神经细胞或发育成“胚胎体”。成体干细胞可以由下列几个方面得到：(1)胚胎细胞一一由胚胎干细胞定向分化，或移植分化而成。(2)胚胎组织一一由分离胚胎组织、细胞分离、或培养而成。(3)成体组织一

5、一由脐血、骨髓、外周血、骨髓间质、脂肪细胞等得到三、干细胞的发展简史1959年，美国首次报道了通过休外受精(IVF)动物。20世纪60年代，几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明其來源于胚胎生殖细胞(embryonicgermcells,EG细胞)，此工作确立了胚胎癌细胞(embryoniccarcinomacells,EC细胞)是一种干细胞。1968年，Edwards和Bavister在体外获得了第一个人卵子。20世纪70年代，EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。培养的SC细胞作为胚胎发育的模型，虽然其染色体的

6、数目属于异常。1978年，第一个试管婴儿，LouiseBrown在英国诞生。1981年，Evan,Kaufman和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠ES细胞。他们建立了小鼠ES细胞体外培养条件。由这些细胞产生的细胞系有正常的二倍型，像原生殖细胞一样产生三个胚层的衍生物。将ES细胞注入上鼠，能诱导形成畸胎瘤。1984—1988年，Anderews等人从人睾丸畸胎瘤细胞系Tera~2中产生出多能的、可鉴定的(克隆化的)细胞，称之为胚胎癌细胞(embryoniccarcinomacells,EC细胞)。克隆的人

7、EC细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元样细胞和其它类型的细胞.1989年，Pera等分离了一个人EC细胞系，此细胞系能产生出三个胚层的组织。这些细胞是非整倍体的(比正常细胞染色体多或少)，他们在体外的分化潜能是有限的。1994年，通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。胚泡内细胞群在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集，ES样细胞位于中央。1998年‘Thomson等首次取得了人类胚胎干细胞在体外的非分化增殖，他们从治疗不育症的夫妇捐献的正常人胚泡中分离得到内细胞群。细胞经培养可多次传代，保持正常核型，具

8、有高水平的端粒酶活性，表达人ES细胞而灵长类ES细胞的特征。当将几种非克隆化细胞系的细胞注入免疫缺陷小鼠内后可形成畸胎瘤。畸胎瘤含有来源于原始胚层的多种细胞类型，这证明了人ES细胞的多能性。1999年12月美国科学家MargarelGoodell发现小鼠肌肉组织干细胞可以“横向分化”(Trans—Differentiation)成血液细胞，这一发现很快被世界各地的科学家证实，并且发现人