细胞生物学12干细胞
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当细胞到达颗粒层，胞核及胞质中的细胞 器开始丢失，转变为角质化的鳞状细胞
表层不断衰老脱落的鳞状上皮细胞由下层 不断分化成熟的表皮细胞补充替代
表皮的更新机制
基底细胞分裂产生子代细胞，子代细胞 中的一部分分化后离开基底层，而另一部 分像亲代那样维持不分化的状态。
基底细胞必须与基膜接触才能维持其 不分化状态，一旦失去与基膜的接触将触 发细胞终末分化。
成体干细胞
白细胞
肥大细胞
造血干细胞 间充质干细胞
红细胞
纤维细胞
脂肪细胞
（一）成体干细胞与组织更新
表皮的更新 血细胞的更新
1. 表皮的更新与分化
表皮由大量角质细胞构成，其分化特征是 能够合成角质素，使表皮更加结实。
基底细胞（basal cells）:附着于基底膜的细 胞，只有基底细胞是可分裂的。
干细胞与肿瘤
1. 肿瘤干细胞 2. 诱导肿瘤干细胞分化
干细胞与治疗性克隆
第五节、诱导性多能干细胞
（一）、 概念
iPS (induced pluripotent stem cells) : 体细胞重编程为类似ES的干
细胞。
（二）、 iPS的建立
1. iPS的诱导 2. iPS的培养 3. iPS的鉴定
（三）、干细胞类型
哺乳动物早期发育期间细胞分化的主要阶段
受精卵
内细胞团
桑椹胚
三胚层胚胎
神经沟 外胚层
囊胚 上皮滋养层
中胚层
脊索
内胚层
干细胞类型（按分化潜能分）
全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞
干细胞类型（按来源分）
胚胎干细胞 (embryonic stem cells, ES cells) 成体干细胞 (adult stem cells)
（三）、 iPS的应用前景
1. iPS全能性作为发育生物学的 研究模型（四倍体补偿技术）
2. iPS用于治疗 3. iPS用于建立疾病模型
（四）、 iPS存在的问题 1. 安全性 2. 技术性
参考书
医学细胞生物学（第二版） 北京大学医学出版社 周柔丽主编
医学细胞生物学（第一版）
科学出版社
汤雪明主编
集落刺激因子是维持造血干细胞存活的必 要条件，否则细胞将会凋亡。
细胞分化抗原
细胞分化抗原（ cluster of differention、CD）： 细胞在不同分化阶段生成的特异性蛋
白标记物。
不同的分化抗原可作为血液细胞分化各个阶 段的表面标志。
第四节、干细胞的应用
1. 干细胞与肿瘤 2. 干细胞与治疗性克隆
第二节、胚胎干细胞
（一）胚胎干细胞建系
（二）胚胎干细胞鉴定
嵌合体动物模型 小鼠成瘤 体外分化培养
（1）嵌合体动物模型
（2）小鼠成瘤
ES细胞接种至同种或免疫缺陷小鼠皮下。
（3）体外分化培养
ES细胞在体外自发分化或诱导分化。
wk.baidu.com
（3）体外分化培养
ES细胞在体外自发分化或诱导分化。
第三节、成体干细胞
医学细胞生物学（第一版） 人民卫生出版社 宋金丹主编
医学细胞生物学（第一版） 高等教育出版社 胡以平主编
医学分子细胞生物学（第一版） 复旦大学出版社 左 伋主编
发育生物学 （第二版） 高等教育出版社 张红卫主编
思考题
举例描述成体干细胞在组织更新中的 作用。
简述诱导性多能干细胞存在的问题。
粒系巨噬定向干细胞
原巨核细胞 (定向性)
淋巴母细胞
网织红细胞 原单核细胞 原粒细胞
巨核细胞
淋巴细胞
红细胞
单核细胞 巨噬细胞
粒细胞(中性、 嗜碱、嗜酸性)
血小板
造血干细胞分化示意图
影响造血干细胞分化潜能的因素
将骨髓造血干细胞体外培养在骨髓间质细胞 上，可维持造血过程数年之久。当失去与骨 髓间质细胞的接触即失去干细胞的潜能。
造血干细胞表面表达Notch1受体，与骨髓间 质细胞表达的Notch1配体结合有助于维持不 分化的状态。
集落刺激因子
集落刺激因子 （colony-stimulating factors、CSF）:
能够刺激体外培养的造血细胞分裂 增殖形成集落的信号因子。
集落刺激因子对造血干细胞分化的调节
集落刺激因子通过调控细胞分裂速度、分 裂次数等调节造血干细胞的分化
干细胞 Stem Cell
北京大学基础医学院 细胞生物学系
内容要求
掌握干细胞的概念、特点及类型 掌握成体干细胞在组织更新中的作用 熟悉诱导性多能干细胞的建立原理 了解干细胞的应用前景
第一节、干细胞概述
（一）、 概念
干细胞是指具有自我复制和 分化潜能的细胞。
自我复制 Self-renew
基底细胞的分化能力
细胞分裂能力与整合素（integrin）β1表 达水平正相关。因此与基底膜接触的基底细 胞并不一定是干细胞。
2. 血细胞的更新与分化
多能造血干细胞逐步定向形成各种血液细胞 集落刺激因子调节造血干细胞的分化 细胞分化抗原作为分化各阶段的表面标志
造血干细胞(多向性)
原红细胞 (定向性)
干细胞
有丝分裂
子细胞
分化
终末分化细胞
（二）、干细胞特点
干细胞具有无限分裂的能力； 干细胞是未分化的细胞； 干细胞分裂产生的子细胞只能在两种途径中
选择其一： （1）保持亲代特征仍作为干细胞； （2）向终末分化。
干细胞分裂模式： （1）对称分裂（symmetry division） （2）不对称分裂 （asymmetry division）
棘细胞（prickle cells）：基底细胞上面数层 较大的细胞，由于其含有桥粒结构，光镜 下呈针尖样，故得名。
颗粒细胞（granular cells）：棘细胞上一薄 层染色较深的细胞层，形成一个不透水的 屏障。也是内外表皮的分界标志，其外侧 为表皮的外层。
表皮的更新与分化过程
基底细胞分裂，数量增加，一些细胞被挤 到棘细胞层，开始了分化的第一步
表层不断衰老脱落的鳞状上皮细胞由下层 不断分化成熟的表皮细胞补充替代
表皮的更新机制
基底细胞分裂产生子代细胞，子代细胞 中的一部分分化后离开基底层，而另一部 分像亲代那样维持不分化的状态。
基底细胞必须与基膜接触才能维持其 不分化状态，一旦失去与基膜的接触将触 发细胞终末分化。
成体干细胞
白细胞
肥大细胞
造血干细胞 间充质干细胞
红细胞
纤维细胞
脂肪细胞
（一）成体干细胞与组织更新
表皮的更新 血细胞的更新
1. 表皮的更新与分化
表皮由大量角质细胞构成，其分化特征是 能够合成角质素，使表皮更加结实。
基底细胞（basal cells）:附着于基底膜的细 胞，只有基底细胞是可分裂的。
干细胞与肿瘤
1. 肿瘤干细胞 2. 诱导肿瘤干细胞分化
干细胞与治疗性克隆
第五节、诱导性多能干细胞
（一）、 概念
iPS (induced pluripotent stem cells) : 体细胞重编程为类似ES的干
细胞。
（二）、 iPS的建立
1. iPS的诱导 2. iPS的培养 3. iPS的鉴定
（三）、干细胞类型
哺乳动物早期发育期间细胞分化的主要阶段
受精卵
内细胞团
桑椹胚
三胚层胚胎
神经沟 外胚层
囊胚 上皮滋养层
中胚层
脊索
内胚层
干细胞类型（按分化潜能分）
全能干细胞 多能干细胞 专能干细胞
干细胞类型（按来源分）
胚胎干细胞 (embryonic stem cells, ES cells) 成体干细胞 (adult stem cells)
（三）、 iPS的应用前景
1. iPS全能性作为发育生物学的 研究模型（四倍体补偿技术）
2. iPS用于治疗 3. iPS用于建立疾病模型
（四）、 iPS存在的问题 1. 安全性 2. 技术性
参考书
医学细胞生物学（第二版） 北京大学医学出版社 周柔丽主编
医学细胞生物学（第一版）
科学出版社
汤雪明主编
集落刺激因子是维持造血干细胞存活的必 要条件，否则细胞将会凋亡。
细胞分化抗原
细胞分化抗原（ cluster of differention、CD）： 细胞在不同分化阶段生成的特异性蛋
白标记物。
不同的分化抗原可作为血液细胞分化各个阶 段的表面标志。
第四节、干细胞的应用
1. 干细胞与肿瘤 2. 干细胞与治疗性克隆
第二节、胚胎干细胞
（一）胚胎干细胞建系
（二）胚胎干细胞鉴定
嵌合体动物模型 小鼠成瘤 体外分化培养
（1）嵌合体动物模型
（2）小鼠成瘤
ES细胞接种至同种或免疫缺陷小鼠皮下。
（3）体外分化培养
ES细胞在体外自发分化或诱导分化。
wk.baidu.com
（3）体外分化培养
ES细胞在体外自发分化或诱导分化。
第三节、成体干细胞
医学细胞生物学（第一版） 人民卫生出版社 宋金丹主编
医学细胞生物学（第一版） 高等教育出版社 胡以平主编
医学分子细胞生物学（第一版） 复旦大学出版社 左 伋主编
发育生物学 （第二版） 高等教育出版社 张红卫主编
思考题
举例描述成体干细胞在组织更新中的 作用。
简述诱导性多能干细胞存在的问题。
粒系巨噬定向干细胞
原巨核细胞 (定向性)
淋巴母细胞
网织红细胞 原单核细胞 原粒细胞
巨核细胞
淋巴细胞
红细胞
单核细胞 巨噬细胞
粒细胞(中性、 嗜碱、嗜酸性)
血小板
造血干细胞分化示意图
影响造血干细胞分化潜能的因素
将骨髓造血干细胞体外培养在骨髓间质细胞 上，可维持造血过程数年之久。当失去与骨 髓间质细胞的接触即失去干细胞的潜能。
造血干细胞表面表达Notch1受体，与骨髓间 质细胞表达的Notch1配体结合有助于维持不 分化的状态。
集落刺激因子
集落刺激因子 （colony-stimulating factors、CSF）:
能够刺激体外培养的造血细胞分裂 增殖形成集落的信号因子。
集落刺激因子对造血干细胞分化的调节
集落刺激因子通过调控细胞分裂速度、分 裂次数等调节造血干细胞的分化
干细胞 Stem Cell
北京大学基础医学院 细胞生物学系
内容要求
掌握干细胞的概念、特点及类型 掌握成体干细胞在组织更新中的作用 熟悉诱导性多能干细胞的建立原理 了解干细胞的应用前景
第一节、干细胞概述
（一）、 概念
干细胞是指具有自我复制和 分化潜能的细胞。
自我复制 Self-renew
基底细胞的分化能力
细胞分裂能力与整合素（integrin）β1表 达水平正相关。因此与基底膜接触的基底细 胞并不一定是干细胞。
2. 血细胞的更新与分化
多能造血干细胞逐步定向形成各种血液细胞 集落刺激因子调节造血干细胞的分化 细胞分化抗原作为分化各阶段的表面标志
造血干细胞(多向性)
原红细胞 (定向性)
干细胞
有丝分裂
子细胞
分化
终末分化细胞
（二）、干细胞特点
干细胞具有无限分裂的能力； 干细胞是未分化的细胞； 干细胞分裂产生的子细胞只能在两种途径中
选择其一： （1）保持亲代特征仍作为干细胞； （2）向终末分化。
干细胞分裂模式： （1）对称分裂（symmetry division） （2）不对称分裂 （asymmetry division）
棘细胞（prickle cells）：基底细胞上面数层 较大的细胞，由于其含有桥粒结构，光镜 下呈针尖样，故得名。
颗粒细胞（granular cells）：棘细胞上一薄 层染色较深的细胞层，形成一个不透水的 屏障。也是内外表皮的分界标志，其外侧 为表皮的外层。
表皮的更新与分化过程
基底细胞分裂，数量增加，一些细胞被挤 到棘细胞层，开始了分化的第一步