生命的奥秘9 重建身体.pptxVIP

生 命 的 奥 秘A Journey into Life上海大学生命科学学院重建身体内容：一、干细胞特征和类别 1. 特征 2. 类别二、几种干细胞特性 1. 胚胎干细胞 2. 成体干细胞 3. 诱导多能干细胞三、干细胞的应用 1. 造血干细胞移植 2. 重见光明 3. 人类的无性繁殖 4. 组织器官修复一. 干细胞的特征和类别1. 特征干细胞是 未成熟細胞，它未充分分化， 再生各种组织器官和人体的潜在功能;干细胞是 有自我更新和分化潜能的细胞。 皮肤、小肠和血液等组织需要不断地更新---由干细胞完成的。?肠隐窝中的干细胞：Lgr5细胞（绿色）位于肠隐窝基底，数量多且具有增殖性（图中紫色部分为胶原蛋白 增殖分化干细胞的特征 （1）非分化终端。 （2）无限地增殖分裂。 （3） 可连续分裂几代，也可长时间静止状态。 （4）干细胞通过两种方式生长 --- 对称分裂：形成两个相同的干细胞； 非对称分裂：由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞；另一个保持亲代的特征，作为干细胞保留下来。 2. 干细胞的类别分化潜能：全能;多能;单能干细胞按发育状态：胚胎;成体干细胞分化潜能：全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干细胞(ES细胞)，受精卵是最高层次的胚胎干细胞。(1-3 天）多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能，但不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞，如造血干细胞、神经干细胞。（>200种）单能干细胞：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。 (2) Adult stem cells （ 成体干细胞）(1) Embryonic stem cells （胚胎干细胞)发育状态分类处于发育不同阶段的干细胞二、几种干细胞特性？1. 胚胎干细胞全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞；囊胚的形成胚胎的不同阶段cleavage8-cell stage胚泡/囊胚 blastocystBlastocyst inner mass cells人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取inner cell mass细胞，全能干细胞。每个胚胎可取得15-20干细胞用于培养。胚胎干细胞体外诱导分化外源诱导因子诱导ES细胞分化 诱导因子：维甲酸(RA)、骨形成蛋白BMPs)、成纤维细胞生长因子(FGFs)等转基因诱导ES细胞分化 用转基因技术使某种促分化基因在ES细胞中表达、调节其分化与其他细胞共培养诱导ES细胞分化 创造细胞分化的微环境全反式维甲酸 维甲酸内细胞团神经元囊胚外源诱导因子诱导胚胎干细胞分化Production of differentiated cells from mouse ES cells in culture.维甲酸，胰岛素，甲状腺素脂肪细胞巨噬细胞克隆刺激因子，白介素3，4双丁酰环磷腺苷维甲酸 巨噬细胞成纤维生长因子星型细胞，寡突胶质细胞胞2. 成体干细胞 概念：在成体组织内具有自我更新能力并能分化产生一种或一种以上子代组织细胞的未成熟细胞。 在特定的条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或按一定程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。多能成体干细胞成体干细胞的特点数量少，难以识别、分离纯化体外培养时不能长时间增殖具有可塑性造血干细胞间充质干细胞精原干细胞神经干细胞表皮干细胞肠干细胞肝干细胞部分已知的成体干细胞造血干细胞精原干细胞表皮的毛囊的造血的神经的小肠的干细胞与其外周的分化细胞有固定的组织方式，形成增殖结构单元。分泌因子、外周的细胞、胞间基质构成干细胞巢生长初期 静止期 生长期角质粒状刺状基底杯状吸收内分泌隐窝潘氏3. 逆转生命的时钟-体细胞的重编程体细胞重编程的经典方法有4 种: 核移植、转录因子诱导、细胞融合、胞质孵育。 核移植2012 年诺贝尔生理医学奖降低血清浓度，获得G0期细胞获取乳腺组织细胞宠物克隆北德克萨斯女士的猫 Little Nicky, 2004 由 Genetic Savings & Clone 公司，花费US$50,000。一条狗 Missy 2008年被克隆。加尼福尼亚人的狗 Booger ，由 SNL (Korea) 克隆成5条，花费 50K马以 2006 克隆，花费US $150KHumans? Dinosaurs? Mammoths? 诱导多功能干细胞2012 年诺贝尔生理医学奖细胞融合?小鼠囊胚内细胞团细胞、胚胎干细胞、胚胎癌细胞, 具有很强的自我更新能力, 由此引发了人们通过细胞融合实现重编程的研究。但细胞融合产生异核体或杂种细胞, 不能用于再生治疗。诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells,?iPS