最新干细胞的体外培养

二、干细胞的分类
1、按分化潜能大小来分类:
全能干细胞（ Totipotent stem cell ）：能分化成所有组织
和器官的干细胞，它具有形成完整个体的分化潜能。如受精 卵，胚胎干细胞。 多能干细胞（ pluripotent stem cell ），具有分化出多种组 织细胞的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，发育 潜能受到一定的限制。如骨髓多能造血干细胞是典型的例 子，它可分化出至少十二种血细胞 。 专能干细胞（ unipotent stem cell ），这类干细胞只能向 一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化，如上皮组织 基底层干细胞、肌肉中的成肌细胞等。



1981年，从小鼠胚泡内细胞团分离出小鼠ES细胞， 并建立了小鼠ES细胞体外培养条件。将ES细胞注入小 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（embryonic carcinoma cells, EC细胞）。克隆的人EC细胞在视黄酸的作用下 分化形成神经元样细胞和其他类型的细胞。 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。
3、根据干细胞组织发生的名称进行分类:
胎胎干细胞 造血干细胞 骨髓间质干细胞 肌肉干细胞 成骨干细胞 内胚层干细胞 视网膜干细胞 胰腺干细胞
三、干细胞研究的历史情况





1959年，美国首次报道了通过体外受精（IVF）动物。 60年代，几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明其 来源于胚胎生殖细胞（embryonic germ cells, EG细 胞）,此工作确立了胚胎癌细胞（embryonic carcinoma cells, 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。 70年代，EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。培养的EC 细胞作为胚胎发育的模型，虽然其染色体的数目属于异常。 1978年，第一个试管婴儿在英国诞生。

Hale Waihona Puke Baidu


1998年美国有两个小组分别培养出了人的多能干细胞： James A. Thomson在 Wisconsin大学领导的研究小组的 方法是：人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取 inner cell mass细胞，建立细胞株。 John D. Gearhart 在 Johns Hopkins大学领导的另一个研究小组的方法是： 从受精后5－9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞 ( primordial germ cell )，建立细胞株。 1999年12月，美国科学家在《美国科学院院刊》报告说， 小鼠肌肉组织的成体干细胞可以“横向分化”为血液细胞。 随后，世界各国的科学家相继证实，成体干细胞，包括人 类的成体干细胞具有可塑性。 1999年12月，干细胞研究进展被《科学》杂志评选为该 年度世界十大科学进展之首。 2007年日本的Yamanaka研究小组和美国的James Thomson 研究小组分别获得诱导多能性干细胞 （induced pluripotent stem cell，iPS细胞）。
干细胞几个主要特征
具有自我更新能力与自我维持能力，可以无限增 殖分裂。干细胞一旦形成，在机体内终生都具有 自我更新能力，以维持自身数目的恒定。 既具有生理性的更新能力，也具有对损伤或疾病 导致的反应有修复能力，如骨髓间充质干细胞等。
干细胞维持自稳性的机制：对称分裂和不对称分裂
干细胞的对称分裂和不对称分裂
至今已分离得到的胚胎干细胞物种有：



小鼠的胚胎干细胞（1981） 金黄地鼠（1988）、貂（1993）、猪 （1994，1997）、鸡（1996）、恒河猴 （1995）、绒猴（1996）。 分离得到人的胚胎干细胞（1998），胚胎生 殖细胞（1998）， 目前不断报道成年组织来源的的干细胞。
干细胞
分化细胞
干细胞
分 化 细 胞
对称分裂 （symmetry division）
不对称分裂 （asymmetry division）
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干细胞几个主要特征
干细胞本身不是终末分化细胞；具有多向分化的能力 （多能性或全能性），即可以分化发育成各种胚层组 织的细胞（ES细胞），或可以分化成为本系统各谱系 的细胞（特定组织干细胞，如造血干细胞）。
它可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型，
进一步形成机体的所有组织、器官。为全能干细胞。
成体干细胞
是成体组织内具有自我更新及分化一种或一种 以上子细胞的未成熟细胞。 来源于成年组织或器官，一般具有组织特异性， 只能分化成特定的细胞或组织。为多能干细胞 或单能干细胞，如造血干细胞和上皮干细胞等。
干细胞几个主要特征
干细胞的自我更新与分化需要特定的微环境，也就是说 干细胞往哪一种方向分化，必须在该细胞生存的特定微 环境前提下进行分化。已有诸多的实验表明，如将ES细 胞种植入小鼠大脑内，这些干细胞将向神经系统分化。
在不同生长因子刺 激下干细胞可表现 出不同分化潜能
干细胞几个主要特征
干细胞分裂产生的子细胞只能有两种命运——保持 为干细胞或分化为特定细胞。
2、根据来源来分:
来源于胚胎--- 胚胎干细胞 ESC
（Embryonic Stem Cell ）
胚胎性生殖细胞 EGC
（Embryonic Germ Cell ）
来源于成体组织--- 成体干细胞 ASC （Adult-derived Stem Cell ）
胚胎干细胞
指从着床前的胚胎内细胞团（桑椹胚）或原始 生殖细胞获得的一种具有多潜能性、可发育成 为各种细胞、同时可保持不分化状态而持续生 长的克隆细胞系。
干细胞的体外培养
一、干细胞的概念


干细胞 (stem cells, SC) 是一类具有自 我 复 制 能 力 (self-renewing) 的 多 潜 能 细胞，在一定条件下，它可以分化成多 种功能细胞。 干细胞是一种未充分分化，尚不成熟的 细胞，具有再生各种组织器官和人体的 潜在功能，医学界称之为“万用细胞”。