胚胎干细胞PPT讲稿
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胚胎干细胞的研究进展及其应用学习教材PPT课件
1. ES细胞的研究概况
2.1ES细胞的形态学特征 ES细胞核大，胞质胞浆少，细胞界限不明 显。体外培养时，细胞排列紧密，呈集落状生 长，边缘折光性强，集落边缘可见有少量的已 经分化为扁平上皮细胞或梭形的成纤维细胞。 用碱性磷酸酶染色法染色，ES细胞呈棕红色， 而周围的成纤维细胞则呈淡黄色[7]。小鼠胚胎 干细胞的直径在7-18um之间，猪、牛和羊的ES 细胞颜色较深，直径为12-18um[8]。总的来说， ES细胞具有与胚胎细胞相似的形态特征。
3.2.2早期胚胎及PGCs的选择和分离 以下早期胚胎都可以作为建立胚胎干细胞系 的材料：小鼠的桑椹胚（2日龄），囊胚（3日龄） 和延迟囊胚（4-6日龄）；猪的囊胚（7-10日龄）； 绵羊的囊胚（7-9日龄）；山羊的囊胚（7-8日 龄）；牛的桑椹胚（6-7日龄），囊胚（7-8）日 龄；兔的囊胚（4-5日龄）；水貂的囊胚（8-10日 龄）；仓鼠的囊胚（3日龄）。
2.2 ES细胞的基本特征 2.2.1全能性 ES细胞的全能性（totipotenty），是指ES细胞在解除分化 抑制的条件下能参与包括生殖腺在内的各种组织的发育潜力， 即ES细胞发育成完整动物体的能力。其实质是细胞基因组中 决定蛋白质编码的所有基因按一定的时空顺序依此表达。ES 细胞是能在体外大量增殖的全能性细胞，可以为细胞的遗传操 作和细胞分化研究提供丰富的实验材料。ES细胞全能性的检 测方法是以胚胎干细胞进行细胞核移植。如果ES细胞能和去 核的细胞融合发育成重构胚，而且经过胚胎移植，重构胚能发 育形成个体，则表明ES细胞具有全能性。例如，Campkell将绵 羊的类ES细胞注射到去核卵母细胞中，获得重构。重构胚经 过胚胎移植，有活的羔羊产生，证明了绵羊用骨髓基质细胞或其条件培养液，可诱导ES细胞在体 外分化为造血干细胞（transforming growth factor B，TGF-B） 的ES细胞，在维甲酸（RA）培养液经悬滴培养形成抑胚体， 再继续贴壁培养，可见拟胚体周围有许多由内皮细胞排列而 成的辐射状血管样结构；ES细胞在RA与双丁酰基环腺苷磷酸 （dibutyryl cyclic adenosine monohosphate dBcAmp）共同作 用下，可以分化为神经胶质细胞；在RA诱导下，ES细胞可分 化为肌细胞；ES或EG细胞经悬滴培养形成的拟胚体在二甲基 亚砜（DMSO）、胰岛素，三碘腺原氨酸（triiodofhgronine）、 胎牛血清或维甲酸（RA）的共同作用下可分化为脂肪细胞； ROSAB-geo基因传染的ES细胞在缺乏G418、含有10%小牛血 清，1umol/L低塞米松（dexamethason）条件下可以分化成软 骨细胞[10]。
新ES胚胎干细胞课件
一些人认为，人类胚胎拥有某种 程度的权利，而胚胎干细胞研究 可能对胚胎造成了伤害或破坏，
这是伦理争议的焦点之一。
动物实验
胚胎干细胞研究通常需要进行动 物实验，这引发了关于动物权利
和福利的伦理问题。
如何解决伦理问题
制定严格的伦理准则
为确保胚胎干细胞研究的道德合理性，需要制定严格的伦理准则， 包括对胚胎来源、研究目的、动物实验等方面的限制和监管。
我们期待看到胚胎干细胞在更多疾病的治疗、药物筛选和研究等方面发 挥重要作用，为人类健康做出更大的贡献。
我们也期待看到胚胎干细胞在组织工程和器官移植方面的应用得到更广 泛和深入的研究和应用，为解决供体短缺和提高移植效果提供更加可靠 的途径。
THANKS
感谢观看
生产生物肥料和农药
胚胎干细胞可以用于生产生物肥料和农药，减少化学肥料和化学农 药的使用，提高农业生产效率。
其他领域的应用
环境保护
胚胎干细胞可以用于环境保护， 如修复生态环境、治理污染等。
能源领域
胚胎干细胞可以用于生产生物燃料 ，如生物柴油、生物氢等，减少对 化石燃料的依赖。
材料领域
胚胎干细胞可以用于生产生物材料 ，如生物塑料、生物纤维等，减少 对传统材料的依赖。
01
02
03
高度增殖能力
胚胎干细胞具有非常强的 增殖能力，可以在培养基 中不断分裂繁殖。
多向分化潜力
胚胎干细胞可以分化成为 各种类型的细胞，包括生 殖细胞、神经细胞、心肌 细胞等。
自我更新能力
胚胎干细胞还可以在特定 条件下自我更新，保持其 多向分化的潜力。
胚胎干细胞的分化能力
神经分化
胚胎干细胞可以分化成为 神经元和神经胶质细胞， 为神经系统Байду номын сангаас病的治疗提 供种子细胞。
这是伦理争议的焦点之一。
动物实验
胚胎干细胞研究通常需要进行动 物实验，这引发了关于动物权利
和福利的伦理问题。
如何解决伦理问题
制定严格的伦理准则
为确保胚胎干细胞研究的道德合理性，需要制定严格的伦理准则， 包括对胚胎来源、研究目的、动物实验等方面的限制和监管。
我们期待看到胚胎干细胞在更多疾病的治疗、药物筛选和研究等方面发 挥重要作用，为人类健康做出更大的贡献。
我们也期待看到胚胎干细胞在组织工程和器官移植方面的应用得到更广 泛和深入的研究和应用，为解决供体短缺和提高移植效果提供更加可靠 的途径。
THANKS
感谢观看
生产生物肥料和农药
胚胎干细胞可以用于生产生物肥料和农药，减少化学肥料和化学农 药的使用，提高农业生产效率。
其他领域的应用
环境保护
胚胎干细胞可以用于环境保护， 如修复生态环境、治理污染等。
能源领域
胚胎干细胞可以用于生产生物燃料 ，如生物柴油、生物氢等，减少对 化石燃料的依赖。
材料领域
胚胎干细胞可以用于生产生物材料 ，如生物塑料、生物纤维等，减少 对传统材料的依赖。
01
02
03
高度增殖能力
胚胎干细胞具有非常强的 增殖能力，可以在培养基 中不断分裂繁殖。
多向分化潜力
胚胎干细胞可以分化成为 各种类型的细胞，包括生 殖细胞、神经细胞、心肌 细胞等。
自我更新能力
胚胎干细胞还可以在特定 条件下自我更新，保持其 多向分化的潜力。
胚胎干细胞的分化能力
神经分化
胚胎干细胞可以分化成为 神经元和神经胶质细胞， 为神经系统Байду номын сангаас病的治疗提 供种子细胞。
胚胎干细胞(自己做的ppt)
养，以模拟体内环境。
培养器皿
02
选择适合胚胎干细胞贴壁生长的培养器皿，如培养瓶、培养板
等，并进行预处理以提高细胞贴壁率。
优化策略
03
根据细胞生长情况，调整培养基成分、培养密度、换液时间等，
以优化培养条件，提高细胞质量和数量。
细胞传代与冻存方法
传代时机
当胚胎干细胞生长至一定密度时，需要进行传代以避免细胞过度生长和分化。
02 胚胎干细胞的研究历程
早期研究阶段
起源与发现
胚胎干细胞的研究起源于20世纪 80年代，最初是从早期胚胎中提
取并培养出来的。
初步应用
早期胚胎干细胞研究主要集中在细 胞分化、胚胎发育等基础研究领域， 同时也探索了其在再生医学中的潜 在应用。
伦理争议
由于胚胎干细胞研究涉及人类胚胎 的使用和破坏，因此在其早期阶段 就引发了广泛的伦理争议。
再生医学
胚胎干细胞在再生医学领域具有广阔的应用 前景，可以用于构建人工组织或器官，替代 受损的组织或器官，实现人体损伤的修复和 再生。
药物筛选
利用胚胎干细胞分化得到的特定细胞 类型，可以进行药物筛选和毒性测试， 提高药物研发效率和安全性。
科学研究
胚胎干细胞是研究胚胎发育和细胞分 化的重要模型，有助于揭示生命起源 和细胞分化的奥秘。
特点
具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官， 包括生殖细胞；具有在体外培养无限增殖、自我更新和多向 分化的特性；无论在体外还是体内环境，ESCs都能被诱导分 化为机体几乎所有的细胞类型。
胚胎干细胞的来源
早期胚胎
核移植技术
通过体外受精或其他辅助生殖技术得 到的早期胚胎是获取胚胎干细胞的主 要来源。
法律法规限制
胚胎干细胞(-精品医学课件)
（embryonal carcinoma, EC) 生殖克隆（治疗性克隆）：体细胞核转 移（SCNT） 去核卵细胞 + 体细胞核 克隆 囊胚 分离内细胞群 ES细胞
ES细胞的获得方法
机械分离: 提外培养囊胚,分离ICM; 显微操作,吸取ICM细胞
免疫外科
其他: 免疫磁珠? FACS?
免疫外科技术
未知 ＋ ＋
LIF＋bFGF ＋Forskolin
ES的分化
ES的分化
分化中的ES
分化中的ES
ES体外未分化状态的维持
饲养曾细胞的存在
分化抑制因子LIF的存在
特定转录因子的存在
◆LIF → STAT3 → Oct4(ICM阶段高表达）
◆ Sox2: FoxD3:
滋养层细胞的维持
Nanog:胚胎初期（桑椹胚，ICM）
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
利用胚胎聚合和类胚胎干细胞制备嵌合体牛
四细胞期胚胎与类干细 胞聚合后，培养成为桑 椹胚和囊胚，移植后生 出嵌合体牛犊。
光
FACS
电 倍
增
管
ＦＡＣＳ
ＥＳ的传代扩增
饲养层细胞:PMEF;人胚肺成纤维细胞 分化抑制因子(LIF) 二-巯基乙醇(β-ME) 高质量胎牛血清(FCS) 高糖DMEM培养基
收集胚胎于ES细胞培养液中养过夜,次日上 午小鼠胚胎发育成扩张囊胚 5%链蛋白酶作用3~5min,去明带,DMEM洗3遍, 裸胚转入抗体中作用30min DMEM洗3遍, 再转入补体作用30min 除去溶解的滋养层细胞 纯的ICM转入ES细胞培养液中洗3遍后,培养 在制作的饲养层上
ES细胞的获得方法
机械分离: 提外培养囊胚,分离ICM; 显微操作,吸取ICM细胞
免疫外科
其他: 免疫磁珠? FACS?
免疫外科技术
未知 ＋ ＋
LIF＋bFGF ＋Forskolin
ES的分化
ES的分化
分化中的ES
分化中的ES
ES体外未分化状态的维持
饲养曾细胞的存在
分化抑制因子LIF的存在
特定转录因子的存在
◆LIF → STAT3 → Oct4(ICM阶段高表达）
◆ Sox2: FoxD3:
滋养层细胞的维持
Nanog:胚胎初期（桑椹胚，ICM）
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
利用胚胎聚合和类胚胎干细胞制备嵌合体牛
四细胞期胚胎与类干细 胞聚合后，培养成为桑 椹胚和囊胚，移植后生 出嵌合体牛犊。
光
FACS
电 倍
增
管
ＦＡＣＳ
ＥＳ的传代扩增
饲养层细胞:PMEF;人胚肺成纤维细胞 分化抑制因子(LIF) 二-巯基乙醇(β-ME) 高质量胎牛血清(FCS) 高糖DMEM培养基
收集胚胎于ES细胞培养液中养过夜,次日上 午小鼠胚胎发育成扩张囊胚 5%链蛋白酶作用3~5min,去明带,DMEM洗3遍, 裸胚转入抗体中作用30min DMEM洗3遍, 再转入补体作用30min 除去溶解的滋养层细胞 纯的ICM转入ES细胞培养液中洗3遍后,培养 在制作的饲养层上
最新3.3胚胎干细胞ppt课件
.优点
干细胞应用前景非常广阔，比如可用于细胞治疗、基 因治疗、药物筛检和毒性的检测、生物体发育机制研究 等。其中最吸引人的应用，是将干细胞分化成某一特定 的细胞、组织，甚至器官，通过移植，使之再建起受损 的组织，甚至器官。比如，将干细胞在体外分化为胰岛 素细胞，注入病人胰脏中，通过增殖，构成病人新的胰 岛组织，它就可以替代病人受损的胰岛组织，使依赖注 射胰岛素维持生命的病人得到根治。人们预言，干细胞 有可能用于治疗人类几乎所有的组织坏死性或退化性疾 病，它将是人类医疗史上的一次革命。
的发生. (二)临床表现 1,有1—6个月的服药史 2,部位全口牙龈,以上下前牙区较重 3,增生呈实质性,分叶状,可覆盖大部分或全部牙冠
(三)别诊断 1,遗传性牙龈纤维瘤病: 2,增生性龈炎 (四)治疗 1,停止服用引起牙龈增生的药物是对药物性
牙龈增生的最根本的治疗. 2,去除局部刺激因素 3,局部药物治疗 4,手术治疗 5,口腔卫生宣教
随着组织工程技术的发 展，通过ES细胞体外诱导分化，还 可以培育出人造组织器官，解决目 前临床上存在的供体器官不足和器 官移植后免疫排斥的问题。
（3）ES细胞也是研究体外细胞分化 的理想材料。
ES细胞在饲养层细胞上， 或在添加抑制因子的培养液中，能 够维持不分化的状态。
在培养液中加入分化诱导因 子,就可以诱导ES细胞向不同类型的 组织细胞分化.
分 – 能发育成完整个体 类 • 多能干细胞(成体干细胞)
– 能分化出动物体内的多种组织（造血干细胞）
• 专能干细胞
– 如成肌细胞、皮肤生发层细胞等 – 能分化出特定的（一种或两种）组织
.分别指什么, 分化程度, 潜能；核全能性；目前初始化
.应用
.
.分类
干细胞可以通过以下四个途径获得： (1)从体外培养的胚胎获得； (2)从早期流产的胎儿中获得； (3)从克隆的胚胎中获得； (4)从成体中获得。
干细胞应用前景非常广阔，比如可用于细胞治疗、基 因治疗、药物筛检和毒性的检测、生物体发育机制研究 等。其中最吸引人的应用，是将干细胞分化成某一特定 的细胞、组织，甚至器官，通过移植，使之再建起受损 的组织，甚至器官。比如，将干细胞在体外分化为胰岛 素细胞，注入病人胰脏中，通过增殖，构成病人新的胰 岛组织，它就可以替代病人受损的胰岛组织，使依赖注 射胰岛素维持生命的病人得到根治。人们预言，干细胞 有可能用于治疗人类几乎所有的组织坏死性或退化性疾 病，它将是人类医疗史上的一次革命。
的发生. (二)临床表现 1,有1—6个月的服药史 2,部位全口牙龈,以上下前牙区较重 3,增生呈实质性,分叶状,可覆盖大部分或全部牙冠
(三)别诊断 1,遗传性牙龈纤维瘤病: 2,增生性龈炎 (四)治疗 1,停止服用引起牙龈增生的药物是对药物性
牙龈增生的最根本的治疗. 2,去除局部刺激因素 3,局部药物治疗 4,手术治疗 5,口腔卫生宣教
随着组织工程技术的发 展，通过ES细胞体外诱导分化，还 可以培育出人造组织器官，解决目 前临床上存在的供体器官不足和器 官移植后免疫排斥的问题。
（3）ES细胞也是研究体外细胞分化 的理想材料。
ES细胞在饲养层细胞上， 或在添加抑制因子的培养液中，能 够维持不分化的状态。
在培养液中加入分化诱导因 子,就可以诱导ES细胞向不同类型的 组织细胞分化.
分 – 能发育成完整个体 类 • 多能干细胞(成体干细胞)
– 能分化出动物体内的多种组织（造血干细胞）
• 专能干细胞
– 如成肌细胞、皮肤生发层细胞等 – 能分化出特定的（一种或两种）组织
.分别指什么, 分化程度, 潜能；核全能性；目前初始化
.应用
.
.分类
干细胞可以通过以下四个途径获得： (1)从体外培养的胚胎获得； (2)从早期流产的胎儿中获得； (3)从克隆的胚胎中获得； (4)从成体中获得。
胚胎干细胞(自己做的ppt)
（3）治疗人类胚胎干细胞群
细胞治疗是指用遗传工程改造过的人体细胞直接移 植或输入病人体内，达到治愈和控制疾病的目的。 ES细胞经遗传操作后仍能稳定地在体外增殖传代。 以ES细胞为载体，经体外定向改造，使基因的整合 数目、位点、表达程度和插入基因的稳定性及筛选 工作等都在细胞水平上进行，容易获得稳定、满意 的转基因ES细胞系，为克服基因治疗中导入基因的 整合和表达难以控制，以及用作基因操作的细胞在 体外不易稳定地被转染和增殖传代开辟了新的途径。
（2）无限扩增
理论上，ES细胞具无限扩增的特性。体外无
限扩增的特性是ES细胞研究和应用的一个前 提和关键。早期胚胎细胞具全能性，但其数 量很少，相对说其实际应用意义没有ES细胞 大ES细胞在体外适宜条件下，能在未分化态 下无限增殖，为ES细胞研究和应用提供了无 限的细胞来源。
（3）可操作性
在体外，可以对ES细胞进行遗传操作选择，
（2）生产转基因动物
用ES细胞生产转基因动物，可打破物种的界
限，突破亲缘关系的限制，加快动物群体遗 传变异程度，可以进行定向变异和育种。利 用同源重组技术对ES细胞进行遗传操作，通 过细胞核移植生产遗传修饰性动物，有可能 创造新的物种；利用ES细胞技术，可在细胞 水平上对胚胎进行早期选择，这样可以提高 选样的准确性，缩短育种时间。
胚胎干细胞
概念
发展史
ES的形态学及
生物学特征 应用前景
（一）定义
胎干细胞（embryonic stem cell， ESCs，简称ES或EK细胞。）胚 胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期 之前）或原始性腺种分离出来的 一类细胞，它具有体外培养无限 增殖、自我更新和多向分化的特 性。无论在体外还是体内环境， ES细胞都能被诱导分化为机体几 乎所有的细胞类型。胚胎干细胞 研究在美国一直是一个颇具争议 的领域，支持者认为这项研究有 助于根治很多疑难杂症，是一种 挽救生命的慈善行为，是科学进 步的表现。而反对者则认为，进 行胚胎干细胞研究就必须破坏胚 胎，而胚胎是人尚未成形时在子 宫的生命形式。
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间紧密的聚集在一起，细胞间界限不清，呈集落型 生长，集落边缘清晰，遮光性强。 （3）表达早期胚胎细胞特异表达的基因，如：
AKP(碱性磷酸酶 )、高端粒酶基因活性。
• 端粒（Telomere）是真核细胞染色体末端的特殊结构。人端粒是由6个碱
基重复序列（TTAGGG）和结合蛋白组成。端粒有重要的生物学功能，可 稳定染色体的功能，防止染色体DNA降解、末端融合，保护染色体结构基 因DNA，调节正常细胞生长。正常细胞由于线性DNA复制5‘末端消失，随 体细胞不断增殖，端粒逐渐缩短，当细胞端粒缩至一定程度，细胞停止 分裂，处于静止状态。
➢ 全能干细胞(胚胎干细胞)：具有形成完整个体的
分化潜能。如：胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESCs，简称ES。） 具有很强的分化能
力，可无限增殖并分化为全身200多种细胞类型， 及机体的各种组织、器官。
什么是胚胎干细胞?
•
当受精卵分裂发育成囊胚时，内
层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞
成体干细胞：是指那些具有组织特异性的细胞，
它们主要用于维持细胞功能的稳定，具有修复和再生 能力，能够产生新的干细胞，或者能按一定的程序分 化，形成新的功能细胞，使组织和器官保持生长和衰 退的动态平衡。如：神经干细胞，表皮干细胞。
➢ES细胞：存在于早期胚胎内细胞团的全能
干细胞。
➢EG细胞：来自于早期胚胎嵴原始生殖细胞
5‘端DNA片段或外加重复单位。
• 端粒酶（Telomerase），在细胞中负责端粒的延长的一种
酶，是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细 胞染色体末端。端粒在不同物种细胞中对于保持染色体稳 定性和细胞活性有重要作用，端粒酶能延长缩短的端粒 （缩短的端粒其细胞复制能力受限），从而增强体外细胞 的增殖能力。端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制，在
（4）Munsie等（2000）从以小鼠颗粒细胞为核供体构建的 重组胚ICM中分离出了核移植ES细胞，它具有正常小鼠细 胞的形态特征和细胞表面标记。 目前，小鼠ES细胞的分离方法基本成熟，已被广泛运 用于生命科学研究的多个领域。
3.ES细胞的生物学特性
（1）来自正常的胚胎具有完整的二倍体核型； （2）体积小、核大、胞质少，有1或2个核仁，细胞
的多能干细胞。
➢EC细胞：来自于自发或诱发的生殖细胞瘤
或畸胎瘤中的多能干细胞。
二、干细胞的研究发展简史
（一）胚胎干细胞 （二）胚胎生殖细胞 （三）成体干细胞
（一）胚胎干细胞
1.定义：ES细胞一般是 从 发育早期的胚胎内细胞团中 分离培养出来的一种具有自 我更新、无限增殖能力的干 细胞，细胞直径为12~15微 米,细胞集落特征明显。
肿瘤中被重新激活，端粒酶可能参与恶性转化。
（4）无限增殖能力。 （5）广泛的体外分化能力。 （6）广泛的体内分化能力。 （7）具有种系传递动能。 （8）在体外培养、克隆、冻存及进行遗传操作 （导入基因、标记基因或剔除基因）。
（二）胚胎生殖细胞
• 原始生殖脊细胞（PGC）：即EG细胞，直径为
15~18微米，其细胞形态、生长行为和发育潜能类 似于ES细胞。
胚胎干细胞课件
第一节 干细胞概论
一 、干细胞的定义和分类 二、 干细胞的研究发展
一、干细胞的定义及分类
1.定义:
干细胞（stem cell）：是指具有无限或较长 期的自我更新能力，并能产生至少一种高度分 化子代细胞的细胞。
干细胞是具 有自我更新、 高度增殖和多 向分化潜能的 细胞群体.
干细胞具有无限增殖和自我修复能力，他们至 少能分化为一种类型的机体细胞，其中胚胎干细胞具 有体外培养无限增殖、自我更新和分化为三个胚层组 织细胞的能力，因而被称为“万能细胞”
即为胚胎干细胞(ES 细胞)。胚胎干细
胞具有全能性，可以自我更新并具有分
化为体内所有组织的能力。
➢多胚层多能干细胞：指失去了发育成为完整个
体的能力，但仍具有分化成个体中包括生殖细 胞在内的多种细胞的潜能。
➢单胚层多能干细胞：只能分化成几种特定类型的
细胞，分化潜能较窄。如:间充质干细胞。可分化 为脂肪、骨、软骨、肌肉及其他结缔组织，而不 能分化为除此以外的其它组织。
• 端粒酶（Telomerase）是使端粒延伸的反转录DNA合成酶。是个由RNA和
蛋白质组成的核糖核Байду номын сангаас-蛋白复合物。其RNA组分为模板，蛋白组分具有 催化活性，以端粒3'末端为引物，合成端粒重复序列。端粒酶的活性在真 核细胞中可检测到，其功能是合成染色体末端的端粒，使因每次细胞分 裂而逐渐缩短的端粒长度得以补偿，进而稳定端粒长度。主要特征是用 它自身携带的RNA作模板，以dNTP为原料，通过逆转录催化合成模板链
形成过程
• 内细胞团
外胚层的生殖层 质迁移
原始内胚层
PGC顺着背部间充
2.胚胎干细胞的发展史
（1）Evans和Kaufman（1981）首次分离得到小鼠ES细胞，他们将回收的胚胎 体外培养于小鼠胎儿成纤维细胞（STO）饲养层上得到了小鼠ES细胞系。 （2）Wobus等（1984）首次用鼠胚原代成纤维细胞（PMEF）为饲养层建立了小 鼠ES细胞系。
（3）Pease等（1994）借助重组白血病抑制因子（LIF）代 替成纤维细胞饲养层，分离得到三个ES细胞系。
➢动物干细胞技术：就是通过各种方法获得干细胞，经
体外培养建立细胞系，并对其进行定向分化诱导研究， 以期获得需要的某一特定类型细胞。
2.分类
➢根据细胞分化潜能大小：
全能干细胞（totipotent stem cell） 三胚层多能干细胞（pluripotent stem cell ） 单胚层多能干细胞（multipotent stem cell ） 单能干细胞（monopotent stem cell ）
➢单能干细胞：只能分化为一种细胞。如：
成体干细胞中的神经干细胞。只能分化成 神经元，而不能分化为显性胶质或少突胶 质细胞。
➢根据细胞来源、发育阶段、分化趋势不同：
干细胞
胚胎性干细胞：指源于囊胚内细胞团（ISM）
的胚胎干细胞（ES）。它均属于三胚层多潜能性干 细胞。如：ES细胞、EG细胞、EC细胞等。
AKP(碱性磷酸酶 )、高端粒酶基因活性。
• 端粒（Telomere）是真核细胞染色体末端的特殊结构。人端粒是由6个碱
基重复序列（TTAGGG）和结合蛋白组成。端粒有重要的生物学功能，可 稳定染色体的功能，防止染色体DNA降解、末端融合，保护染色体结构基 因DNA，调节正常细胞生长。正常细胞由于线性DNA复制5‘末端消失，随 体细胞不断增殖，端粒逐渐缩短，当细胞端粒缩至一定程度，细胞停止 分裂，处于静止状态。
➢ 全能干细胞(胚胎干细胞)：具有形成完整个体的
分化潜能。如：胚胎干细胞（embryonic stem cell，ESCs，简称ES。） 具有很强的分化能
力，可无限增殖并分化为全身200多种细胞类型， 及机体的各种组织、器官。
什么是胚胎干细胞?
•
当受精卵分裂发育成囊胚时，内
层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞
成体干细胞：是指那些具有组织特异性的细胞，
它们主要用于维持细胞功能的稳定，具有修复和再生 能力，能够产生新的干细胞，或者能按一定的程序分 化，形成新的功能细胞，使组织和器官保持生长和衰 退的动态平衡。如：神经干细胞，表皮干细胞。
➢ES细胞：存在于早期胚胎内细胞团的全能
干细胞。
➢EG细胞：来自于早期胚胎嵴原始生殖细胞
5‘端DNA片段或外加重复单位。
• 端粒酶（Telomerase），在细胞中负责端粒的延长的一种
酶，是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细 胞染色体末端。端粒在不同物种细胞中对于保持染色体稳 定性和细胞活性有重要作用，端粒酶能延长缩短的端粒 （缩短的端粒其细胞复制能力受限），从而增强体外细胞 的增殖能力。端粒酶在正常人体组织中的活性被抑制，在
（4）Munsie等（2000）从以小鼠颗粒细胞为核供体构建的 重组胚ICM中分离出了核移植ES细胞，它具有正常小鼠细 胞的形态特征和细胞表面标记。 目前，小鼠ES细胞的分离方法基本成熟，已被广泛运 用于生命科学研究的多个领域。
3.ES细胞的生物学特性
（1）来自正常的胚胎具有完整的二倍体核型； （2）体积小、核大、胞质少，有1或2个核仁，细胞
的多能干细胞。
➢EC细胞：来自于自发或诱发的生殖细胞瘤
或畸胎瘤中的多能干细胞。
二、干细胞的研究发展简史
（一）胚胎干细胞 （二）胚胎生殖细胞 （三）成体干细胞
（一）胚胎干细胞
1.定义：ES细胞一般是 从 发育早期的胚胎内细胞团中 分离培养出来的一种具有自 我更新、无限增殖能力的干 细胞，细胞直径为12~15微 米,细胞集落特征明显。
肿瘤中被重新激活，端粒酶可能参与恶性转化。
（4）无限增殖能力。 （5）广泛的体外分化能力。 （6）广泛的体内分化能力。 （7）具有种系传递动能。 （8）在体外培养、克隆、冻存及进行遗传操作 （导入基因、标记基因或剔除基因）。
（二）胚胎生殖细胞
• 原始生殖脊细胞（PGC）：即EG细胞，直径为
15~18微米，其细胞形态、生长行为和发育潜能类 似于ES细胞。
胚胎干细胞课件
第一节 干细胞概论
一 、干细胞的定义和分类 二、 干细胞的研究发展
一、干细胞的定义及分类
1.定义:
干细胞（stem cell）：是指具有无限或较长 期的自我更新能力，并能产生至少一种高度分 化子代细胞的细胞。
干细胞是具 有自我更新、 高度增殖和多 向分化潜能的 细胞群体.
干细胞具有无限增殖和自我修复能力，他们至 少能分化为一种类型的机体细胞，其中胚胎干细胞具 有体外培养无限增殖、自我更新和分化为三个胚层组 织细胞的能力，因而被称为“万能细胞”
即为胚胎干细胞(ES 细胞)。胚胎干细
胞具有全能性，可以自我更新并具有分
化为体内所有组织的能力。
➢多胚层多能干细胞：指失去了发育成为完整个
体的能力，但仍具有分化成个体中包括生殖细 胞在内的多种细胞的潜能。
➢单胚层多能干细胞：只能分化成几种特定类型的
细胞，分化潜能较窄。如:间充质干细胞。可分化 为脂肪、骨、软骨、肌肉及其他结缔组织，而不 能分化为除此以外的其它组织。
• 端粒酶（Telomerase）是使端粒延伸的反转录DNA合成酶。是个由RNA和
蛋白质组成的核糖核Байду номын сангаас-蛋白复合物。其RNA组分为模板，蛋白组分具有 催化活性，以端粒3'末端为引物，合成端粒重复序列。端粒酶的活性在真 核细胞中可检测到，其功能是合成染色体末端的端粒，使因每次细胞分 裂而逐渐缩短的端粒长度得以补偿，进而稳定端粒长度。主要特征是用 它自身携带的RNA作模板，以dNTP为原料，通过逆转录催化合成模板链
形成过程
• 内细胞团
外胚层的生殖层 质迁移
原始内胚层
PGC顺着背部间充
2.胚胎干细胞的发展史
（1）Evans和Kaufman（1981）首次分离得到小鼠ES细胞，他们将回收的胚胎 体外培养于小鼠胎儿成纤维细胞（STO）饲养层上得到了小鼠ES细胞系。 （2）Wobus等（1984）首次用鼠胚原代成纤维细胞（PMEF）为饲养层建立了小 鼠ES细胞系。
（3）Pease等（1994）借助重组白血病抑制因子（LIF）代 替成纤维细胞饲养层，分离得到三个ES细胞系。
➢动物干细胞技术：就是通过各种方法获得干细胞，经
体外培养建立细胞系，并对其进行定向分化诱导研究， 以期获得需要的某一特定类型细胞。
2.分类
➢根据细胞分化潜能大小：
全能干细胞（totipotent stem cell） 三胚层多能干细胞（pluripotent stem cell ） 单胚层多能干细胞（multipotent stem cell ） 单能干细胞（monopotent stem cell ）
➢单能干细胞：只能分化为一种细胞。如：
成体干细胞中的神经干细胞。只能分化成 神经元，而不能分化为显性胶质或少突胶 质细胞。
➢根据细胞来源、发育阶段、分化趋势不同：
干细胞
胚胎性干细胞：指源于囊胚内细胞团（ISM）
的胚胎干细胞（ES）。它均属于三胚层多潜能性干 细胞。如：ES细胞、EG细胞、EC细胞等。