胚胎干细胞的研究及其应用

胚胎干细胞的研究及其应用一方面,通过细胞分裂,细胞数量越来越多;另一方面,细胞在形态、结构和功能上发生特异性得变化。个体发育过程中细胞变化:基因选择性表达得结果细胞分化得原因:(基因没有改变)骨髓干细胞分化示意图粒细胞骨髓造血干细胞髓系干细胞淋巴干细胞红细胞血小板淋巴细胞单核细胞细胞分化细胞特化一、什么就是干细胞？

干细胞(Stemcell)即起源细胞。在细胞得分化过程中,细胞往往由于高度化分而完全失去了再分裂得能力,最终衰老死亡。机体在发展适应过程中为了弥补这一不足,保留了一部分未分化得原始细胞。因此,干细胞就是一类具有自我更新和分化潜能得细胞。1、形态特征形态特征—圆形或椭圆形,核质比大;2、增殖特征

增殖得缓慢性增殖得自稳性(区别与肿瘤细胞得本质特征)细胞在分※裂时可形成一个分化得子细胞以及一个和原母细胞性质一样得具有干细胞性质得细胞。这样可以使得干细胞在分※裂时保持适中具有一个细胞保持原始得干细胞性质。

干细胞得主要特征: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胚胎干细胞成体干细胞干细胞得分类全能干细胞:(Totipotentstemcell)具有形成完整个体得分化潜能。如胚胎干细胞(ES细胞)多能干细胞:(pluripotentstemcell)具有分化出多种细胞组织得潜能。如造血干细胞、神经干细胞。专能干细胞:(multipotentstemcell)只能向一种或两种密切相关得细胞类型分化。如上皮组织基底层得干细胞,肌肉中得成肌细胞。人类干细胞得来源成人细胞或脐血(骨髓和血)/胎儿组织(专能/多能)。人工流产后得人类胎儿生殖组织(全能)。通过体外授精产生得人类胚胎,治疗不育症得夫妇不再需要(全能)。用捐赠者得配子通过体外授精创造得人类胚胎(全能)。女性供卵要非常慎重。通过体细胞核转移技术(克隆技术)产生得人类胚胎(全能)。以上都必须获得当事人得知情同意。成体干细胞

成年动物得许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具有修复和再生得能力。成体干细胞在其中起着关键得作用。在特定条件下,成体干细胞或者产生新得干细胞,或者按一定得程序分化(微环境中得间质细胞),形成新得功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退得动态平衡。

造血干细胞就是体内各种血细胞得唯一来源,她主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。造血干细胞得移植就是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性转移性肿瘤疾病得最有效方法。与骨髓移植和外周血干细胞移植相比,研究发现脐血干细胞移植对HLA配型(HLA叫“骨髓配型”)要求不高,不易受病毒或肿瘤得污染,且其优点在于没有来源得限制。造血干细胞大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点

骨髓;外周血;脐带血;胎儿造血系统;胚胎干细胞和胚胎生殖细胞。造血干细胞得来源三、胚胎干细胞1、概念:简称ES或EK细胞,就是由早期胚胎或原始性腺中分离出来得一类细胞、2、特点:1)形态:体积小,细胞核大,核仁明显、2)功能:具有发育得全能性、可分化为成年动物体内任何一种组织细胞、体外培养可增殖不分化、3)在体外培养得条件下,ES细胞可以增殖而不发生分化。对她可以进行冷冻保存,也可以进行遗传改造。胚胎干细胞ES细胞就是一种高度未分化细胞。她具有发育得全能性,能分化出成体动物得所有组织和器官,包括生殖细胞。研究和利用ES细胞就是当前生物工程领域得核心问题之一。在未来几年,ES细胞移植和其她先进生物技术得联合应用很可能在移植医学领域引发革命性进步。胚胎干细胞形态特征体积小、核大,有一个或多个核仁;胚胎干细胞克隆紧密堆积,无明显得界限,形似鸟巢胚胎干细胞得形态和生化特征胚胎干细胞系得建立过程胚胎干细胞得诱导分化:

胎牛血清,骨髓基质细胞共培养胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

造血细胞

RA胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－神经细胞

DMSO胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

肌肉细胞

TGF-B1,VEGF,bFGF胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

血管和内皮细胞

RA+胰岛素+T3胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

脂肪细胞

BMP-2,BMP-4胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

软骨细胞

地塞米松,磷酸甘油胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

骨细胞

基因转染胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

胰岛素分泌细胞来源于干细胞得组织可能用于治疗得疾病

细胞类型

治疗得疾病神经细胞

中风、帕金森氏病、老年痴呆症、

脊髓损伤、多发性硬化病

心肌细胞

心脏病发作、充血性心脏病产生胰岛素得细胞糖尿病软骨细胞

骨性关节炎血细胞癌症、免疫缺乏症、遗传学血液病、白血病肝细胞

肝炎、肝硬化皮肤细胞

烧伤骨细胞

骨质疏松症视网(眼)细胞

黄斑症骨骼肌细胞肌肉萎缩症治疗性克隆(体细胞核移植)技术胚胎干细胞研究面临的问题及解决办法

l用于干细胞研究的胚胎来源困难;

l如何保持胚胎干细胞的全能性，并控制向特别类型细胞转化？

l如何分离、纯化干细胞？

l分化后的细胞是否有致瘤性？

l干细胞在体外发育成完整的器官尚难以做到;

l分化细胞移植仍有可能发生免疫排斥;

l伦理问题

解决胚胎来源有限得途径:未成熟卵得体外成熟

1998年美国有两个小组分别培养出了人多能(pluripotent)干细胞:JamesA、Thomson在Wisconsin大学领导一个研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。她们使用得方法就是:人卵体外受精后,将胚胎培育到囊胚阶段,提取innercellmass细胞,建立细胞株。经测试这些细胞株得细胞表面marker和酶活性,证实她们就就是胚胎干细胞。用这种方法,每个胚胎可取得15－20个细胞用于培养。JohnD、Gearhart在JohnsHopkins大学领导另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株。她们得方法就是:从受精后5－9周人工流产得胚胎中提取生殖母细胞(primordialgermcell)。由此培养得细胞株,证实具有巨能干细胞得特征。

怎样得到pluripotentstemcell?生命伦理学原则得应用:

人类胚胎干细胞研究问题支持和反对治疗性克隆得论证人类胚胎得道德地位“韩国克隆之父黄禹锡”胚胎就是“人”吗？？胚胎就是人(person)？胚胎就是生命？什么就是人？具有特定人类基因组、具有意识能力或潜在得意识能力、处于社会关系中得实体(出生为准)。胚胎就是人类生物学生命(humanbiologicallife),但尚未成为人、人类人格生命(humanpersonallife)。胚胎具有一定价值,应得到一定得尊重(duerespect,如尸体)。没有充分得理由不能操纵和毁掉。有效治疗疾病就是一个充分理由。处置她要有一定程序和要求(dueprocedure)。但不具有与人一样得价值,毁掉胚胎不就是“杀人”。然而毁掉要按一定程序去做。应有得尊重和应有得处理程序应有得尊重指适当得尊重:在完全尊重(人)与不必尊重(如一块孤立得石头)之间:非人动物、胎儿、胚胎、尸体等。人类胚胎用作研究必须就是体外得,不能超过14天;不用人类胚胎,重要研究得目得就不可能达到;不就是商品,不能买卖;科学家应采取必要得行动纪念那些胚胎得贡献;必要得程序就是指专门得埋葬或活化,也应有简单庄严得仪式。观点理由1、不符合伦理道德(1)把试管婴儿当作人体零配件工厂,就是对生命得不尊敬;(2)早期得生命也有活下去得权利,抛弃或杀死多余得胚胎,无异于谋杀”;(3)有人会滥用设计试管婴儿技术,而设计婴儿性别;2、符合伦理道德(1)设计试管婴儿就是为了救人,就是救治患者得最好,最快捷得办法之一;(2)提供骨髓中造血干