《神奇的干细胞》PPT课件.ppt

神奇的干细胞,-干细胞研究最新进展,自20世纪90年代以来，干细胞技术的出现与日趋成熟，使干细胞研究成为生命科学的一个主攻热点。有相当一部分干细胞技术目前已投入临床应用，并取得了不错的效果。,干细胞 stem cell,干细胞是存在于人和动物发育个阶段（包括早期胚胎和成熟组织）的一类原始状态的未分化细胞。它们一方面进行自我更新（self-renew)，产生与亲本完全相同的子代细胞，以保持干细胞数量的恒定；另一方面在一定条件下可以进入分化程序，通过不对称分裂产生分化的子代细胞，最终形成功能特异的组织类型，在组织修复和新陈代谢中起重要作用。,干细胞向神经细胞分化,干细胞是生命的主宰！,干细胞的类型,胚胎性干细胞 是指具有高度自我更新和多向分化潜能（pluripotent)的未分化细胞，可以分化为内、中、外三个胚层的各类细胞。 畸胎瘤干细胞（EC细胞） 胚胎干细胞（ES细胞） 胚胎生殖干细胞（EG细胞）,胚胎干细胞,组织性干细胞 组织干细胞（tissue stem cell ) 又叫成体干细胞（adult stem cell )，是指存在于人或动物的已分化组织中的未分化细胞。如：神经干细胞、骨髓间质干细胞、造血干细胞、胰腺干细胞等。,骨髓干细胞,神经干细胞,干细胞的研究与应用,基础研究 药物开发 器官移植,基础研究,在基础研究方面，多功能干细胞的研究能帮助人类了解，从一个受精卵细胞到发展成一个婴儿如此复杂的过程中所发生的事件，最主要的工作在于找到细胞发展过程中的决定因子。,药物研究,药物开发过程中，药物安全性的分析，亦可由特定干细胞或由干细胞分化的专一细胞作为试验的标的，而非传统上必须进行耗时费力又昂贵的动物实验。,器官移植,干细胞有可能产生新的细胞、组织或是器官。我们需要器官移植，但是器官的短缺限制了移植手术而产生了很多不幸。多功能干细胞经过刺激以后，可以发展成特定的细胞。对于很多疾病来说，它都是一个新的治疗方式。,2002年1月，科学家对动物研究后发现胚胎干细胞可以修复受损的心脏，表明充血性心力衰竭可以获得治疗。 2002年3月，有科学家将成人骨髓干细胞注射入老鼠冠状动脉血管，两周后这些干细胞在心脏里形成心肌细胞，其功能与心肌细胞功能一样而持续了2个多月。 2003年5月，研究人员利用小鼠干细胞成功诱导产生了卵子，预示今后在男性可以产生雌性生殖细胞、女性可以产生雄性生殖细胞而获得生育自己生物学上的后代。 。,人类胚胎干细胞潜能的重大发现,是什么让干细胞成为了干细胞？,当胚胎长到几天大的时候，干细胞开始分化成特殊的组织类型，并且这种全能性永远地丧失了。但是，如果干细胞被萃取出来，就能使它们一直处于全能状态，从而使它们处于一种细胞空白状态（cellular blank slate）。接着，在治疗应用中，这些细胞被诱导分化成肝脏或者大脑组织。但是，为了引导它们有效脱离全能状态，人们需要知道到底是什么使它们处于全能状态。,Whitehead实验室的Young、Rudolf Jaenisch、David Gifford和Douglas Melton研究了三种对干细胞至关重要的蛋白质。这些分别称为Oct4、Sox2和Nanog的蛋白是转录因子。,维恩图解描绘了干细胞调控因子Oct4 Sox2 Naong,研究发现这些转录因子不但能活化对细胞生长很关键的基因，而且还抑制一些胚胎发育所必须的关键基因。 这套被抑制的关键基因产生负责活化产生不同特化细胞和组织所需的整个基因网络的其他转录因子。因此，Oct4、Sox2和Nanog是主控调节因子，能够沉默用于产生下一代细胞的基因。当Oct4、Sox2和Nanog在胚胎开始发育时被失活，这些网络就会恢复生机，并且这个干细胞也终结了它的干细胞状态。 这3个基因将会为干细胞的产生带来无尽的源泉，组织修复工程指日可待。,这项新的研究提供了人类胚胎干细胞调节线路的首个连线图，并因此为我们提供了进一步了解人类发育如何被调节的一个框架。,发现牙齿干细胞 “假牙”有望变“真牙”,澳大利亚阿德莱德大学的科学家们在人类的牙齿中找到了干细胞。这些干细胞可以用来帮助牙齿自行修复破损部分，也可以在将来让牙齿掉光的老人长出新牙来。,人的牙齿由不同的组织构成，包括釉质、牙质和牙髓等。其中牙髓中含有生成牙齿主体部分的“成牙质干细胞”，但利用这种干细胞“制造”新牙并非易事，因为在牙髓中的上百万个细胞里，只有80个左右是干细胞。我们敲开牙齿，发现可以孤立出干细胞来，然後将干细胞放进培养皿培养，再移植到动物身上，这样就能长出牙齿来。 他们计划将牙齿干细胞提取出来，储存在液态氮里，利用这种细胞修复破损或患病的牙齿。 科学家们发现的牙齿干细胞，那么未来便可以利用病患自身的干细胞移植到动物身上，复制牙齿，这样一来，病患就能够换上自己真正的牙齿，而不用戴上假牙了。,梁实秋的小品中年有这么一段：“突然发现额上刻了横纹，那线条是显明而有力，像是吴道子的“莼菜描”，心想那是抬头纹，可是低头也还是那样，再一细看头顶上的头发有搬家到腮旁颔下的趋势，而最令人怵目惊心的是，鬃角上发现几根白发，这一惊非同小可，平夙一毛不拔的人到这时候也不免要狠心的把它拔去，拔毛连茹，头发根上还许带着一颗鲜亮的肉珠。”,头发末端带着的那颗“鲜亮的肉珠”，这毛囊里面居然可以找到“与伦理无关”的毛囊干细胞，也许将来可以头发移植、皮肤移植,干细胞研究为秃顶和烧伤患者带来希望,美国科学家报告了最新的研究成果，他们在头发毛囊深处发现的主细胞可能为秃顶的人以及烧伤患者找到了一个新疗法。他们发现的干细胞是一种已经分化的干细胞，这是一种不成熟的主细胞，保有在一定程度上发生类型变化的能力。它们具有自我更新的能力，具有分化成各种表皮和毛发的多能性。它们与从胚胎中提取的干细胞是有区别的，而从胚胎中提取干细胞这一手段还存在广泛争议。,这种方法将比现有的秃头治疗方法好很多。现有的移植治疗是移动任意一丛残留的毛发来覆盖光秃点，这种方法常常形成斑杂的情况。而像Propecia这样的生发药物能够减少一些男性的头发的损失，但是这种药物治疗还存在许多问题，比如影响雄性激素水平。 烧伤的治疗也可以使用相同的移植方法。目前，病人接受外层皮肤的移植，而这种外层皮肤不含毛囊或汗腺。研究人员说，将来如果移植皮肤干细胞将可能形成正常皮肤所有类型的细胞。,用神经干细胞治愈脊髓损伤,研究人员发现，脊髓受损的实验鼠在注射人类神经干细胞之后天，行走能力就得到改善。作为对照，另一组实验鼠没有接受注射，而第三组实验鼠注射了人类纤维原细胞，结果都没有出现好转。 在进一步的实验中，脊髓严重受损而部分瘫痪的实验鼠在接受人类神经干细胞注射后，已能依靠后肢爬行，且运动比较协调，而对照实验鼠没有类似的改善。接受人类神经干细胞移植的实验鼠，运动机能的改善至少持续了个月。但是，当研究人员为实验鼠注射只杀死人类细胞的白喉毒素后，它们马上又回到部分瘫痪状态，这表明是人类神经细胞治好了它们的伤病。,研究人员使用的不是胚胎干细胞。胚胎干细胞只是干细胞的