干细胞基础培训PPT课件
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干细胞精品PPT课件
退行性病变 自体免疫性疾病
21
多能干细胞的来源：
直接从处于胚泡阶段的人类胚胎
人胚
的内细胞团分离出来
从终止妊娠胎儿组织中分离出来
体细胞核转移（SCNT）技术重组获取
22
23
重要突破：皮肤细胞能被诱导成为多能干细胞 (2006,Cell)
2007年11月20 日，日美科学 家同天宣布：
Sox2 Klf4
Oct4
c-Myc
小鼠成纤维细胞
（即干细胞的可塑性）（后述）
8
（四）干细胞增殖与分化的微环境 1、分泌因子 2、受体介导的细胞间相互作用 3、胞间基质和整合素
9
三、干细胞的分类及相关知识 （一）按发育进程进行分类
胚胎干细胞 （embryonic stem cell, ESC)
胚胎生殖细胞（胚胎生殖干细胞） （embryonic germ cell, EGC)
成纤维细胞中转入关键基因，得到iPS 细胞
iPS Cells(诱导性多能干细胞）
24
诱导性多能干细胞被诱导分化成运动神经元：
25
3、（成体）多能干细胞 （multipotent stem cell）
指multipotent”描述 的“多潜能”与胚胎干细胞用的 “pluripotent ”描述的“多潜能”有质的差 异。成体多能干细胞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。
成体干细胞（成人干细胞） （adult stem cell)
10
1、胚胎干细胞（ESC） 指来自胚泡（blastocyst）（胚胎早
期4~5天）内细胞团（inner cell mars）的 一组二倍体细胞，分化具多能性。
从胚泡分离后可培养成ESC。
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多能干细胞的来源：
直接从处于胚泡阶段的人类胚胎
人胚
的内细胞团分离出来
从终止妊娠胎儿组织中分离出来
体细胞核转移（SCNT）技术重组获取
22
23
重要突破：皮肤细胞能被诱导成为多能干细胞 (2006,Cell)
2007年11月20 日，日美科学 家同天宣布：
Sox2 Klf4
Oct4
c-Myc
小鼠成纤维细胞
（即干细胞的可塑性）（后述）
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（四）干细胞增殖与分化的微环境 1、分泌因子 2、受体介导的细胞间相互作用 3、胞间基质和整合素
9
三、干细胞的分类及相关知识 （一）按发育进程进行分类
胚胎干细胞 （embryonic stem cell, ESC)
胚胎生殖细胞（胚胎生殖干细胞） （embryonic germ cell, EGC)
成纤维细胞中转入关键基因，得到iPS 细胞
iPS Cells(诱导性多能干细胞）
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诱导性多能干细胞被诱导分化成运动神经元：
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3、（成体）多能干细胞 （multipotent stem cell）
指multipotent”描述 的“多潜能”与胚胎干细胞用的 “pluripotent ”描述的“多潜能”有质的差 异。成体多能干细胞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。
成体干细胞（成人干细胞） （adult stem cell)
10
1、胚胎干细胞（ESC） 指来自胚泡（blastocyst）（胚胎早
期4~5天）内细胞团（inner cell mars）的 一组二倍体细胞，分化具多能性。
从胚泡分离后可培养成ESC。
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干细胞的生物学表现
远合性 干细胞向远位组织或器官内的迁移及嵌合于其内 分化性 分化性包括神经系统损伤区域内局部的微环境影响干细胞移植后的分化;骨髓和脐血 间充质干细胞向神经样细胞的分化 低抗原性 干细胞是未分化的原始细胞，不表达成熟的细胞抗原，具有低免疫源性
干细胞的分类-功能
1、全功能干细胞(totipotent stem cell,TSC) 由卵和精细胞的融合产生受精卵。而受精卵在形成 胚胎过程中分裂至64个细胞左右的任一细胞皆是全 能干细胞。具有发展成独立个体的能力也可以发育 成为身体内200多种细胞类型中的任何一种。 2、多功能干细胞（pluripotent stem cell） 无法发育成一个个体，但具有可以发育成多种组织 的能力的细胞 。 3、专功能干细胞（unipotent stem cell） 只能产生一种细胞类型；但是具有自更新属性。
造血干细胞
定义：造血干细胞是所有血细胞的原始细胞。 所有的血细胞都是由造血干细胞定向分化、增 殖而成 来源：主要存在于骨髓、外周血、脐带血中 特点： 造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源 形态不一致 造血干细胞的移植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的最有 效方法。
间充质干细胞
干细胞，医学的第二次革命！
人类干细胞的分离、培养和应用研究可能是人 类生命科学研究上划时的进步，它几乎涉及所 有的生命科学和生物医药学领域。 临床疾病治疗 人造器官移植 生物制药 医疗美容
疾病
1 干细胞治疗心力衰竭 2 干细胞治疗肝硬化 3 干细胞治疗糖尿病 4 干细胞治疗小儿脑瘫 5 干细胞治疗中风后遗症 6 干细胞治疗系统性红斑狼疮
病理条件下才显出一定的自我更新潜能
增殖能力较弱，故不能完全取代胚胎干细胞
第十三章 干细胞ppt课件
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造血干细胞
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HSC主要存在于红骨髓内，约占骨髓有核细 胞的0.5％，另外在脾脏、淋巴组织和外周血中也 有极少量的HSC。
人HSC的表面标志包括CD34+、CD38－、Lin－、 HLA-DR+、Thy-1+、c-kit+、Sca-1+、LFA-l+、 CD45RA－、CD71－等。
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三、ES细胞的生物学特性
形态学特征: ﹡具有稳定的二倍体核型； ﹡细胞相对较小； ﹡核大，有一个或几个核仁，核中多为常染色质； ﹡胞质结构简单，散布着大量核糖体和线粒体； ﹡在体外分化抑制培养中呈克隆状生长，细胞紧密
地聚集在一起，形似鸟巢，细胞界限不清。
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生化特征: ﹡表达早期胚胎细胞的表面抗原； ﹡含有丰富的碱性磷酸酶； ﹡还具有很强的端粒酶活性； ﹡表达干细胞因子（stem cell factor，SCF）、
外源性因素 ﹡分泌因子 ﹡膜整合蛋白介导的细胞间相互作用 ﹡整合素与细胞外基质
内源性因素 ﹡转录因子：如Oct-4和Nanog ﹡细胞内蛋白：如Insc蛋白 ﹡“时钟”因子
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第二节 胚胎干细胞
➢ ES细胞的定义 ➢ 人胚胎干细胞系的建立 ➢ ES细胞的来源 ➢ ES细胞的生物学特性 ➢ ES细胞的开发和利用
cell is progressively restricted.
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干细胞的分类 ☆ 根据干细胞所处的发育阶段分为：
胚胎干细胞（embryonic stem cell） 成体干细胞（adult stem cell） ☆ 根据干细胞的发育潜能分为： 全能干细胞（totipotent stem cell） 多能干细胞（pluripotent stem cell） 专能干细胞（multipotent stem cell） 癌干细胞（cancer stem cell）
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三，干细胞的分类
根据发育阶段：
胚胎干细胞(embryonic stem cell) ：具有分化 为机体任何一种组织器官潜能的细胞。 成体干细胞(somatic stem cell)：由胚胎干细 胞分化形成的，只能分化为相应组织器官内 的功能细胞。
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一，胚胎干细胞定义
胚胎干细胞（embryonic stem cell，简称ES细胞）是 从着床前胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外分化抑 制培养分离的一种全能性细胞系，可以分化成任何一 种组织类型的细胞。
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胚胎干细胞具有全能性，能够分化成全身200多种细 胞类型，进一步形成机体的任何组织和器官。
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二，胚胎干细胞的特征
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，无明显的界限，形似鸟巢。 生化特征 碱性磷酸酶呈强阳性； 端粒酶活性高，具有长的端粒； 表达早期胚胎细胞的阶段特异性抗原。 遗传学特征 染色体数目和核型与来源细胞保持一致。 胚胎干细胞在体外不断增殖且维持遗传的稳定性（正 常的核型及端粒的长度）
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三、人胚胎干细胞建系
建系步骤：
1. 获取早期发育的胚胎 2. 分离囊胚的内细胞群 3. ES细胞体外培养，细胞非 分化增殖 4. ES细胞的鉴定 5. ES的传代和冻存
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着床前胚胎发育
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1998年， Dr. Thomson从体外受精的人类胚胎的囊胚期内细胞 群中直接分离多能干细胞进行培养，分离到五个细胞系。这些 细胞系被继续培养了五至六个月，传了32代仍可继续生长。 同年，Dr. Gearheart从终止妊娠的胎儿组织中得到原始的生 殖细胞，在体外培养九个月，这些细胞具有与Thomson分离的 人ES细胞同样的生物学特性。
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any cell of the extraembryonic membranes (e.g., placenta).
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多潜能（ Pluripotent）干细胞—是具有自我更新 能力和高度增殖以及多向分化潜能，并可以定向 诱导分化为三个胚层中所有种类的去了发育成完整个体的能力，发育潜能 受到一定限制。
• 在体外培养扩增时,经遗传操作、选择和 冻存,均不失其全能性;在不同生长条件 下具有不同的功能状态。
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成体干细胞横向分化的普遍性
n 预测并阐明横向分化机制,就有可能利用 病人自身健康组织的干细胞诱导分化成 病损组织的功能来治疗疾病。
n 这样既可解决免疫排斥问题,又可避免胚 胎细胞来源不足和社会伦理问题。
发育生物学的新领域
第十九章 干细胞
近年来在干细胞理论和技术研究方面取得 了长足的进展。 1999 年12 月,美国《科学》杂志把干细胞生物 学和以干细胞临床应用为内容的干细胞生物 工程评为20 世纪世界科学进展的最重要领域 。 已经成为继人类基因组大规模测序之后最具 活力、最有影响和最有应用前景的生命科学 研究领域之一。
2004-2005 韩国研究者黄禹锡(Hwang Woo-suk)声称利用体细胞核 转移技术培育出几种人类胚胎干细胞系，后来被证实是伪造的
2006 英国科学家用脐带血干细胞分化出第一个人造肝细胞
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6
干细胞的起源和进展
2007.1 科学家发现在羊水中存在一种新型干细胞，它可以在研究与治疗 中替代胚胎干细胞
2008.3 自体间充质干细胞成功治疗关节变性病
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究代表着科技事业
未来发展的重要方
向。”
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干细胞研究
奥巴马2009年签署 行政命令，宣布联邦
政府资金可用于支持
胚胎干细胞的研究。
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干细胞研究
医药界的诺贝尔奖——美国盖伦奖包括三个奖项：最佳药 品，最佳生物制品和最佳医疗器械。 Hemacord——美国纽约血液中心的首个脐带血干细胞产 品获得2014年美国盖伦奖的最佳生物技术产品奖。
（或定向）分化为逐步成熟的次级子代细胞，最终形成 功能特异的组织细胞，在组织修复和新陈代谢中起重要 作用；
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干细胞的四大特性
自动归巢：
干细胞在体内定向迁移至特定的组织部位，在不同环境的诱导下，依赖性 地分化为特定的组织细胞。
免疫原性低：
脐带、胎盘来源的干细胞表面抗原不明显，免疫原性低，不存在免疫排斥 的特性。
肓成完整个体的能力（间充质干细胞）
4、专能干细胞：由多能干细胞分化而来，只能向一种类 型的细胞分化（肝脏干细胞等）
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干细胞的四大特性
自我更新：
干细胞可以通过自我复制，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可通过分裂维持自身细 胞的特性和大小；
多向分化：
干细胞在一定条件下可以进入分化程序，可进一步多向
6
干细胞基础知识ຫໍສະໝຸດ 7什么是干细胞干细胞(stem Cell)是指一群在胚胎发育早期未分 化的细胞，具有自我更新能力(self-renew)和多向
分化潜能(multipotential) 。干细胞就是在生命的
成长和发育中起“主干”作用的细胞，它对于生命 成长发育的重要性就如同建筑中的钢筋水泥等基本
材料。干细胞是人类的原始细胞，能够发育成人体
干细胞 PPT课件
1997 白血病起源于造血干细胞的发现证实了肿瘤干细胞的存在
1998 Thomson等建立第一个人胚胎干细胞系 1996 克隆羊Dolly诞生
2000s 很多报道表明成体干细胞具有可塑性 2001 美国Advanced Cell Technology公司的科学家首次采用克隆技
术培育出人类早期胚胎（6个分裂球） 2004-2005 韩国研究者黄禹锡(Hwang Woo-suk)声称利用体细胞核
② 胚胎生殖细胞（Embryonic germ cells，EG）：来自胎 儿性腺的原生殖细胞；
③ 胚胎肿瘤细胞（Embryonic Carcinoma Cells, EC）：来 自畸胎瘤，但为非整倍体细胞。
19
胚胎生殖细胞（Embryonic germ cells，EG） 指来自于5-10周龄的胚胎性腺区的早期生殖细胞。
在发育后期，性腺区发育成睾丸或卵巢，原始生殖细 胞（primordial germ cell，PGC）产生精子或卵子。
胚胎肿瘤细胞（Embryonic Carcinoma Cells, EC） 是来源于恶性畸胎瘤的一种多潜能干细胞。畸胎瘤
是由机体内幼稚生殖细胞发生变异而形成的肿瘤。恶 性畸胎瘤内既含有各种各样分化成熟的组织，还含有 一些未分化的、能不断增殖的干细胞，因其形态和发 育潜能都类似胚胎细胞，而且是恶性的，故称其为胚 胎肿瘤细胞。
来自自体的干细胞治疗不会产生免疫反应
肿瘤形成率相对较低
遗传改造较难（由于细胞数量少，而且难于 培养），可采用细胞融合进行基因治疗。 异体移植需考虑配型
已用于临床治疗（如治疗白血病和淋巴瘤）16
根据分化潜能分类
1.全能干细胞（Totipotent stem cell） 2.多潜能干细胞（Pluripotent stem cell） 3.多能干细胞（Multipotent stem cells） 4.单能干细胞（Unipotent stem cell）
1998 Thomson等建立第一个人胚胎干细胞系 1996 克隆羊Dolly诞生
2000s 很多报道表明成体干细胞具有可塑性 2001 美国Advanced Cell Technology公司的科学家首次采用克隆技
术培育出人类早期胚胎（6个分裂球） 2004-2005 韩国研究者黄禹锡(Hwang Woo-suk)声称利用体细胞核
② 胚胎生殖细胞（Embryonic germ cells，EG）：来自胎 儿性腺的原生殖细胞；
③ 胚胎肿瘤细胞（Embryonic Carcinoma Cells, EC）：来 自畸胎瘤，但为非整倍体细胞。
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胚胎生殖细胞（Embryonic germ cells，EG） 指来自于5-10周龄的胚胎性腺区的早期生殖细胞。
在发育后期，性腺区发育成睾丸或卵巢，原始生殖细 胞（primordial germ cell，PGC）产生精子或卵子。
胚胎肿瘤细胞（Embryonic Carcinoma Cells, EC） 是来源于恶性畸胎瘤的一种多潜能干细胞。畸胎瘤
是由机体内幼稚生殖细胞发生变异而形成的肿瘤。恶 性畸胎瘤内既含有各种各样分化成熟的组织，还含有 一些未分化的、能不断增殖的干细胞，因其形态和发 育潜能都类似胚胎细胞，而且是恶性的，故称其为胚 胎肿瘤细胞。
来自自体的干细胞治疗不会产生免疫反应
肿瘤形成率相对较低
遗传改造较难（由于细胞数量少，而且难于 培养），可采用细胞融合进行基因治疗。 异体移植需考虑配型
已用于临床治疗（如治疗白血病和淋巴瘤）16
根据分化潜能分类
1.全能干细胞（Totipotent stem cell） 2.多潜能干细胞（Pluripotent stem cell） 3.多能干细胞（Multipotent stem cells） 4.单能干细胞（Unipotent stem cell）
干细胞PPT
任何类型的组织和器官，可塑性很强，因此被称为 “万能细胞”。
根据其发育阶段可分为： 1、胚胎干细胞（Embryonic stem cells） 2、成体干细胞（Adult stem cells）。
根据其分化潜能可分为：
1、全能干细胞：可分化成人体的各种细胞，从而组成各 种组织和器官，最终发肓成为一个完整的生物体（受精 卵） 2、亚全能干细胞：是人体发育过程中存留于多种组织中 的其分化能力接近于全能的成体干细胞。 3、多能干细胞：具有分化多种组织的潜能，但失二、干细胞的基础知识
世界首例干细胞移植手术
1956年，美国华盛顿大学的 医学家多纳尔·托马斯完成了 世界上第一例骨髓移植手术， 这也是世界第一例干细胞移植手术。 多纳尔·托马斯成为了造血干细胞移植
术的奠基人，获得了诺贝尔医学奖。
干细胞研究
2010年11月15日 温家宝总理考察中 国科学院广州生物 医药与健康研究院 时强调“干细胞研
干细胞临床应用
当前干细胞的主要被临
床应用于：治疗、保健、
美容这三各方面，亦会
用于一些疑难杂症的治
疗和康复改善。
结语
1、干细胞是一种原始的细胞，干细胞治疗就像在体内 种下一颗种子，让它不断发育生长，转变为身体的各 个部分的细胞，生生不息，延续生命。 2、到达一定的年龄阶段，人的身体机能出现退化，体 内细胞受损或细胞，可用干细胞治疗的手段补充受损 或老死的细胞，使身体机能恢复正常。
干细胞基础知识
什么是干细胞
干细胞(stem Cell)是指一群在胚胎发育早期未分 化的细胞，具有自我更新能力(self-renew)和多向
分化潜能(multipotential) 。干细胞就是在生命的
成长和发育中起“主干”作用的细胞，它对于生命 成长发育的重要性就如同建筑中的钢筋水泥等基本
根据其发育阶段可分为： 1、胚胎干细胞（Embryonic stem cells） 2、成体干细胞（Adult stem cells）。
根据其分化潜能可分为：
1、全能干细胞：可分化成人体的各种细胞，从而组成各 种组织和器官，最终发肓成为一个完整的生物体（受精 卵） 2、亚全能干细胞：是人体发育过程中存留于多种组织中 的其分化能力接近于全能的成体干细胞。 3、多能干细胞：具有分化多种组织的潜能，但失二、干细胞的基础知识
世界首例干细胞移植手术
1956年，美国华盛顿大学的 医学家多纳尔·托马斯完成了 世界上第一例骨髓移植手术， 这也是世界第一例干细胞移植手术。 多纳尔·托马斯成为了造血干细胞移植
术的奠基人，获得了诺贝尔医学奖。
干细胞研究
2010年11月15日 温家宝总理考察中 国科学院广州生物 医药与健康研究院 时强调“干细胞研
干细胞临床应用
当前干细胞的主要被临
床应用于：治疗、保健、
美容这三各方面，亦会
用于一些疑难杂症的治
疗和康复改善。
结语
1、干细胞是一种原始的细胞，干细胞治疗就像在体内 种下一颗种子，让它不断发育生长，转变为身体的各 个部分的细胞，生生不息，延续生命。 2、到达一定的年龄阶段，人的身体机能出现退化，体 内细胞受损或细胞，可用干细胞治疗的手段补充受损 或老死的细胞，使身体机能恢复正常。
干细胞基础知识
什么是干细胞
干细胞(stem Cell)是指一群在胚胎发育早期未分 化的细胞，具有自我更新能力(self-renew)和多向
分化潜能(multipotential) 。干细胞就是在生命的
成长和发育中起“主干”作用的细胞，它对于生命 成长发育的重要性就如同建筑中的钢筋水泥等基本
研究生干细胞培训课件
成体干细胞
存在于成年组织中的干细胞，通 常具有组织特异性，可以修复和 更新受损的组织。
诱导多能干细胞
通过基因重编程技术将成熟细胞诱 导回多能状态，具有类似胚胎干细 胞的全能性，但伦理和法律问题存 在争议。
干细胞的研究与应用
基础研究
用于研究细胞分化和发育的机制，为疾病治疗和组织工程提供理论依据。
临床应用
03
技术难题
干细胞研究涉及许多复杂的技术，如细胞分离、诱导分化、基因编辑
等，这些技术的掌握和应用对于研究人员来说是一个巨大的挑战。
干细胞应用的发展趋势与前景
01
疾病治疗
随着干细胞研究的深入，越来越 多的疾病开始尝试使用干细胞进 行治疗，如糖尿病、帕金森病、 肌萎缩性侧索硬化症等。同时， 干细胞移植也逐渐成为治疗白血 病和其他恶性肿瘤的有效方法。
干细胞特点
自我复制能力：干细 胞能够不断自我复制 ，以维持其数量的稳 定。
多向分化能力：干细 胞能够分化成多种类 型的成熟细胞。
长期存活：干细胞具 有较长的生存期，可 以长期参与组织的修 复和更新。
干细胞的分类与功能
胚胎干细胞
来源于胚胎期的细胞，具有发 育的全能性，可以分化成任何
类型的组织和器官。
05
干细胞应用的挑战与前景
干细胞应用面临的挑战
01
安全性问题
干细胞应用的安全性是当前面临的主要挑战之一。在临床试验中，研
究人员需要确保干细胞移植不会导致肿瘤或其他严重并发症。
02
法规和政策限制
许多国家和地区的法规和政策对干细胞应用有严格的规定和限制，这
使得干细胞研究的开展和临床试验的审批过程变得复杂和困难。
05
04
细胞分离
《干细胞基础知识》PPT课件
许多资料表明，小鼠、大鼠的桑椹胚细胞和 囊胚细胞均有碱性磷酸酶（AKP）表达，小鼠的EC 细胞和ES细胞中均含有丰富的AKP。而在已分化的 EC细胞和ES细胞中AKP呈弱阳性或阴性。猪、兔的 桑椹胚和早期囊胚AKP呈阳性。因此，AKP常用来作 为鉴定EC细胞或ES细胞分化与否的标志之一。
40
胚胎阶段特异性细胞表面抗原的表达
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27
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30
Induced differentiation of human ES-derived cells in
31
Pluripotent murine embryonic germ cells identified by re
32
A culture dish containing hundreds of colonies of murine embryonic germ cells. Each red-stained spot represents an individual colony comprised of hundreds or thousands of stem cells.
5
一、干细胞的概念
胞。
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细
6
干细胞研究成为继人类基因组大规模测序之后最具活 力、最有影响和最有应用前景的生命学科研究领域，1999年 干细胞研究被美国《科学》杂志评为1999年度世界十大科学 之冠，2000年干细胞研究再次被《科学》杂志评为该年度世 界十大科学成就之一。
43
核型分析
ES细胞具有正常二倍体核型， 可用核型分析进行检验
44
碱性磷酸酶（AKP）染色
*常用快绿（Fast Green Staining)染色法， *对照以已建系ES细胞（或小鼠的桑椹胚
40
胚胎阶段特异性细胞表面抗原的表达
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Induced differentiation of human ES-derived cells in
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Pluripotent murine embryonic germ cells identified by re
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A culture dish containing hundreds of colonies of murine embryonic germ cells. Each red-stained spot represents an individual colony comprised of hundreds or thousands of stem cells.
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一、干细胞的概念
胞。
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细
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干细胞研究成为继人类基因组大规模测序之后最具活 力、最有影响和最有应用前景的生命学科研究领域，1999年 干细胞研究被美国《科学》杂志评为1999年度世界十大科学 之冠，2000年干细胞研究再次被《科学》杂志评为该年度世 界十大科学成就之一。
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核型分析
ES细胞具有正常二倍体核型， 可用核型分析进行检验
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碱性磷酸酶（AKP）染色
*常用快绿（Fast Green Staining)染色法， *对照以已建系ES细胞（或小鼠的桑椹胚
干细胞培训专业课程ppt课件
包括生殖细胞；
成体干细胞
成体干细胞是在成体组织内具有自我更新能力并能分化产生一种或一种以上
子代组织细胞的未成熟细胞。 成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。 成体干细胞在其中起着关键的作用。 在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化， 形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡. 。
人类衰老之谜？
人一生的整个生命活动中，机体细胞时刻处于新生细胞替代衰老 退化细胞的过程中，当细胞更新速度小于细胞衰老速度时，产生更 新不足，机体就会出现衰老，表现为全身各系统功能下降，代谢缓 慢，外观衰老状态的出现。
.
“所有生物学的答案最终都要到细胞中去寻找， 因为所有的生物体都是，或曾经是一个细胞。”
干细胞的来源：胚胎干细胞、成体干细胞 干细胞来源：脐带和脐带血干细胞（属于成体干细胞）
区别： ※胚胎干细胞又称为万能细胞，来源少，取材存在伦理争议 且临床上有一定比例的“致瘤性”，存在一定风险；
※其他成体干细胞的活性稍差，但可针对性治疗重症疾病;
※脐带和脐带血干细胞为“零”岁细胞，细胞活性和稳定性高 ， .
零缺点。
针对皮肤： 使用表皮干细胞，分化成皮肤的成纤维细胞，使皮肤锁住水
分，保持弹性与水嫩；分化成巨噬细胞，改善皮肤基底层血液循 环，从而改善皮肤颜色；分泌大量生长因子，改善皮肤的颜色和 质地，包括皱纹、色素、斑点和毛孔等有持久而显著的改善。
针对全身机能：
使用多能干细胞，输注后随着随着血液循环到达人体的各个
影响，难以严格区分。
.
衰老是一种可以经过治疗而控制的 慢性、进行性、退化变质性疾病
.
潘迎紫
VS
（1945.6.5，66岁）
成体干细胞
成体干细胞是在成体组织内具有自我更新能力并能分化产生一种或一种以上
子代组织细胞的未成熟细胞。 成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。 成体干细胞在其中起着关键的作用。 在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化， 形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡. 。
人类衰老之谜？
人一生的整个生命活动中，机体细胞时刻处于新生细胞替代衰老 退化细胞的过程中，当细胞更新速度小于细胞衰老速度时，产生更 新不足，机体就会出现衰老，表现为全身各系统功能下降，代谢缓 慢，外观衰老状态的出现。
.
“所有生物学的答案最终都要到细胞中去寻找， 因为所有的生物体都是，或曾经是一个细胞。”
干细胞的来源：胚胎干细胞、成体干细胞 干细胞来源：脐带和脐带血干细胞（属于成体干细胞）
区别： ※胚胎干细胞又称为万能细胞，来源少，取材存在伦理争议 且临床上有一定比例的“致瘤性”，存在一定风险；
※其他成体干细胞的活性稍差，但可针对性治疗重症疾病;
※脐带和脐带血干细胞为“零”岁细胞，细胞活性和稳定性高 ， .
零缺点。
针对皮肤： 使用表皮干细胞，分化成皮肤的成纤维细胞，使皮肤锁住水
分，保持弹性与水嫩；分化成巨噬细胞，改善皮肤基底层血液循 环，从而改善皮肤颜色；分泌大量生长因子，改善皮肤的颜色和 质地，包括皱纹、色素、斑点和毛孔等有持久而显著的改善。
针对全身机能：
使用多能干细胞，输注后随着随着血液循环到达人体的各个
影响，难以严格区分。
.
衰老是一种可以经过治疗而控制的 慢性、进行性、退化变质性疾病
.
潘迎紫
VS
（1945.6.5，66岁）
干细胞技PPT课件
一、概 述
在一些原本认为不可更新的组织中发现干细胞， 如：亚脑室区、侧脑室区和嗅球的连接处以及 海马区；
目前已发现存在干细胞的组织有：骨髓、外周 血、脐血、血管、脑、脊髓、皮肤、骨骼肌、 肝脏、胰腺、角膜、视网膜、牙齿和消化系统 上皮等。
一、概 述
• 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。骨髓间充质干细胞可分化为骨细胞、
一、概述
• 干细胞是重建、修复病损或衰老组织、器官功 能的理想种子细胞。
• 干细胞除了在细胞治疗、组织器官移植、基因 治疗具重要意义外，还在新基因发现与基因功 能分析、发育生物学研究、新药开发与药效以 及毒性评估等领域具有重要的意义。
一、概述 • 干细胞研究1999年被Science评为十大
科技进展之首；2000年再度入选世界十 大科技进展。
一、概 述
• 1995年，Thomson等获得恒河猴胚胎干细胞； • 1996年，Pain等获得鸡胚胎干细胞； • 1997年美国华盛顿大学的多纳尔·托马斯报告说，将
正常人的骨髓移植到病人体内，可以治疗造血功能障 碍； • 1998年，Thomson和Shamblott实验室分别用人的胚泡 和早期胚胎的生殖嵴培养出胚胎干细胞（ES）和生殖 嵴干细胞（Embryonic germ stem cell）；
中调节分化蛋白的不均匀分配决定）。
2、干细胞的特征：
• 对称分裂(symmet ric cell division) , 形成两个相同的子干细胞;
• 非对称分裂(asymmet ric ccell division) , 即干细胞分裂后的两个子细 胞一个为干细胞, 而另一个为祖细胞, 祖 细胞在外界刺激因子的作用下可以向多个 细胞系的终末期分化。
干细胞基础-ppt课件
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2．多能性干细胞： 多能干细胞具有分化出多种细胞组织的 潜能，但失去了发育成完整个体的能力 。 如骨髓多能造血干细胞，它可分化出至 少十二种血细胞，但不能分化出造血系 统以外的其它细胞。
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3．专能性干细胞(成体干细胞)： 专能干细胞(也称单能、偏能干细胞)， 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。 如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的 成肌细胞(卫星细胞)。
胞，成体干细胞具有自我更新能力，但分化潜能 窄，只能分化为相应(或相邻)组织器官组成的细 胞。如神经干细胞，表皮干细胞。
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2
干细胞生物学
1. 组织自体稳定性： 特定组织通过使自身细胞死亡和增生的 方式保持组织细胞数量动态平衡的特征 称组织自稳定性。 2. 干细胞是个体发育和组织再生的基础 。
精品课件3Biblioteka 一、干细胞的形态和生化特征
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1．干细胞的形态特征
①干细胞形态共性：细胞呈圆形或卵圆 形，体积小，核质比大，增殖力强。 ②干细胞的固定组织位置：有的干细胞 有固定存在部位与方式。如表皮干细胞 与其周围的子细胞形成增殖结构单元。 但许多组织的干细胞没有这种分布特点 。
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2．干细胞的生化特性
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3．干细胞增殖缓慢的意义： (1)利于干细胞对外界信号作出反应，以 决定细胞的发展方向—增殖或分化。 (2)减少基因突变的危险。增殖缓慢使干 细胞有时间发现并纠正处于增殖周期过 程中的错误。
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（二）干细胞的自稳定性
1．自稳定性：
自稳定性是干细胞的基本特征之一。指干细胞 可在个体生命过程中自我更新并维持其自身数 目恒定。 干细胞的自稳定性是区别肿瘤细胞的本质特征 。 干细胞通过其特有的分裂方式维持自稳定性。
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1. 定义：间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cell） 是一种多功能干细胞，因能分化为间质组织而得名， 在特定的体内外环境下，能够诱导分化成为多种组织 细胞。
2. 特性： • 贴壁生长，呈纺锤形。 • 可分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、肌腱、脂 肪、上皮等
间充质干细胞的来源
骨髓 脐带
干细胞基础知识
目录
1 认识干细胞 2 干细胞的应用 3 干细胞的发展前景
1 认识干细胞
STEMCELL
细胞的成长与分裂
细胞是机体的基本组成单位
细胞
细胞群
组织
机体
动 物 胚 胎 发 育
什么是干细胞
p 在动物胚胎和成体组织中一直能进行自我 更新、具有多向分化潜能并保持未分化状 态的细胞。
p 自我更新：细胞能够通过分裂的方式补充 已分化或凋亡的细胞，修复或代替受损的 组织细胞，以维持其群体的大小。
造血干细胞
定义：造血干细胞是所有血细胞的原始细胞。 所有的血细胞都是由造血干细胞定向分化、增 殖而成 来源：主要存在于骨髓、外周血、脐带血中 特点： 造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源 形态不一致 造血干细胞的移植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的最有 效方法。
间充质干细胞
伦理界有不同的看法。 3. 卵子的来源问题：克隆效率很低（千分之几），要获得胚胎干细胞就的需要大量
的卵子 4. 胚胎干细胞分化为病人所需的细胞，但目前的技术很难保证每一个胚胎干细胞都
被诱导分化为终末分化的细胞。
成体干细胞临床应用的优势
① 成体于细胞多来自于成体的各种组织，因此成体干细胞研究不存在伦理上的压力。 ② 成体干细胞多为多能干细胞，在一定条件下可分化为多种细胞。
胚胎干细胞与成体干细胞的区别
胚胎干细胞
来自胚泡的内细胞群
成体干细胞
来源于骨髓、外周血、角膜、视网膜、脑、骨骼肌、 齿髓、肝、皮肤、胃肠道粘膜层和胰腺等
发育全能性，可诱导分化为机体
无限的自我更新能力 增殖能力强，便于应用
分化较局限，部分成体干细胞（造血干细胞、骨髓间 充质干细胞、神经干细胞）有一定跨系、跨胚层的“ 可塑性”
脂肪Байду номын сангаас
胰腺
脐血
间充质干细胞
胎盘 胎肝 胎肺
羊水
骨骼肌
真皮 ……
间充质干细胞
脐带： 哺乳类的连接胎儿和胎盘的管状结构，由两条动脉和一条静 脉构成
胎盘： 哺乳动物妊娠期间由胚胎的胚膜和母体子宫内膜联合长成的 母子间交换物质的过渡性器官
华通氏胶（Wharton‘s Jelly） 构成脐带的凝胶状物质，英国的物理学和解剖学家托马 斯·华通氏（Thomas Wharton 1614-1673）于1656年最先在 其书内描述这种组织，故取他的名字命名该组织。
干细胞的生物学表现
远合性 干细胞向远位组织或器官内的迁移及嵌合于其内 分化性 分化性包括神经系统损伤区域内局部的微环境影响干细胞移植后的分化;骨髓和脐血 间充质干细胞向神经样细胞的分化 低抗原性 干细胞是未分化的原始细胞，不表达成熟的细胞抗原，具有低免疫源性
干细胞的分类-功能
1、全功能干细胞(totipotent stem cell,TSC) 由卵和精细胞的融合产生受精卵。而受精卵在形成 胚胎过程中分裂至64个细胞左右的任一细胞皆是全 能干细胞。具有发展成独立个体的能力也可以发育 成为身体内200多种细胞类型中的任何一种。 2、多功能干细胞（pluripotent stem cell） 无法发育成一个个体，但具有可以发育成多种组织 的能力的细胞 。 3、专功能干细胞（unipotent stem cell） 只能产生一种细胞类型；但是具有自更新属性。
几率比较低。 7. 采集时对产妇及新生儿无任何危害及损
伤。 8. 采集方便，易于保存和运输，伦理学争
议少。
脐带间充质干细胞与脐血造血干细胞的区别
2 干细胞的应用
* 干细胞的治疗机理
干细胞治疗机理可以治疗所有细胞损 伤类疾病包括细胞变性、死亡、功能 减退或丧失
机理：
1、替换和修复死亡或受损的细胞 2、激活休眠和处于抑制状态的细胞 3、旁分泌作用(分泌神经营养因子、抗凋亡 因子等) 4、促进细胞间电能力、电传导的恢复(如间 充质干细胞分泌连接蛋白帮助细胞间连接、 促进离子通道的开放等)
干细胞的分类-来源
1、胚胎干细胞（embryonic stem cell ） 当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细 胞团的细胞即为胚胎干细胞 2、成体干细胞(somatic stem cell) 位于成体组织内的具有进一步分化潜 能的细胞 3、诱导性多功能干细胞（IPS） 利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）组合转入已分 化的体细胞中，使其重新编程而得到 的类似胚胎干细胞的一种细胞类型 。
p 多向分化：在不同的环境下，干细胞可以 分化成为不同的组织细胞，从而构成机体 的各种组织器官。
干细胞的生物学表现
趋向化 细胞和机体针对环境中化学物质的分布梯度做出响应所表现的定向运动和分化。可 趋向高浓度(正趋化性)或低浓度(负趋化性)，与细胞外基质（ECM）有非常密切的关 系 归巢性 干细胞在移植过程中，有向着其起源部位，或功能及解剖区域的特殊趋化性 迁移性 细胞在接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后而产生的移动
病理条件下才显出一定的自我更新潜能
增殖能力较弱，故不能完全取代胚胎干细胞
细胞可不断增殖，“永生化”，移植 后有形成肿瘤
不能自体移植
有伦理问题
成瘤的可能性很小
自体移植可避免免疫排斥 分离和使用不存在伦理问题
胚胎干细胞应用的临床限制
1. 将胚胎干细胞在未分化状态下移植于宿主体内会形成肿瘤。 2. 伦理道德问题：要获得人类的胚胎干细胞势必就要破坏胚胎，对“人”的定义，
脐静脉 脐动脉
羊膜
华通氏胶
脐带间充质干细胞的优点
1. 脐带中的干细胞更原始，有更强的增殖 分化能力。
2. 免疫细胞较为幼稚，功能活性低，不会 触发免疫反应及引起移植物抗宿主病。
3. 易于分离，纯度高，无污染。 4. 扩增时培养体系能统一，便于质控。 5. 可制成种子细胞冷冻，多次使用，冷冻
后细胞损失小。 6. 潜伏性病毒和病原微生物的感染及传播
间充质干细胞（MSC）治疗机理
2. 特性： • 贴壁生长，呈纺锤形。 • 可分化为神经、心脏、肝脏、骨、软骨、肌腱、脂 肪、上皮等
间充质干细胞的来源
骨髓 脐带
干细胞基础知识
目录
1 认识干细胞 2 干细胞的应用 3 干细胞的发展前景
1 认识干细胞
STEMCELL
细胞的成长与分裂
细胞是机体的基本组成单位
细胞
细胞群
组织
机体
动 物 胚 胎 发 育
什么是干细胞
p 在动物胚胎和成体组织中一直能进行自我 更新、具有多向分化潜能并保持未分化状 态的细胞。
p 自我更新：细胞能够通过分裂的方式补充 已分化或凋亡的细胞，修复或代替受损的 组织细胞，以维持其群体的大小。
造血干细胞
定义：造血干细胞是所有血细胞的原始细胞。 所有的血细胞都是由造血干细胞定向分化、增 殖而成 来源：主要存在于骨髓、外周血、脐带血中 特点： 造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源 形态不一致 造血干细胞的移植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的最有 效方法。
间充质干细胞
伦理界有不同的看法。 3. 卵子的来源问题：克隆效率很低（千分之几），要获得胚胎干细胞就的需要大量
的卵子 4. 胚胎干细胞分化为病人所需的细胞，但目前的技术很难保证每一个胚胎干细胞都
被诱导分化为终末分化的细胞。
成体干细胞临床应用的优势
① 成体于细胞多来自于成体的各种组织，因此成体干细胞研究不存在伦理上的压力。 ② 成体干细胞多为多能干细胞，在一定条件下可分化为多种细胞。
胚胎干细胞与成体干细胞的区别
胚胎干细胞
来自胚泡的内细胞群
成体干细胞
来源于骨髓、外周血、角膜、视网膜、脑、骨骼肌、 齿髓、肝、皮肤、胃肠道粘膜层和胰腺等
发育全能性，可诱导分化为机体
无限的自我更新能力 增殖能力强，便于应用
分化较局限，部分成体干细胞（造血干细胞、骨髓间 充质干细胞、神经干细胞）有一定跨系、跨胚层的“ 可塑性”
脂肪Байду номын сангаас
胰腺
脐血
间充质干细胞
胎盘 胎肝 胎肺
羊水
骨骼肌
真皮 ……
间充质干细胞
脐带： 哺乳类的连接胎儿和胎盘的管状结构，由两条动脉和一条静 脉构成
胎盘： 哺乳动物妊娠期间由胚胎的胚膜和母体子宫内膜联合长成的 母子间交换物质的过渡性器官
华通氏胶（Wharton‘s Jelly） 构成脐带的凝胶状物质，英国的物理学和解剖学家托马 斯·华通氏（Thomas Wharton 1614-1673）于1656年最先在 其书内描述这种组织，故取他的名字命名该组织。
干细胞的生物学表现
远合性 干细胞向远位组织或器官内的迁移及嵌合于其内 分化性 分化性包括神经系统损伤区域内局部的微环境影响干细胞移植后的分化;骨髓和脐血 间充质干细胞向神经样细胞的分化 低抗原性 干细胞是未分化的原始细胞，不表达成熟的细胞抗原，具有低免疫源性
干细胞的分类-功能
1、全功能干细胞(totipotent stem cell,TSC) 由卵和精细胞的融合产生受精卵。而受精卵在形成 胚胎过程中分裂至64个细胞左右的任一细胞皆是全 能干细胞。具有发展成独立个体的能力也可以发育 成为身体内200多种细胞类型中的任何一种。 2、多功能干细胞（pluripotent stem cell） 无法发育成一个个体，但具有可以发育成多种组织 的能力的细胞 。 3、专功能干细胞（unipotent stem cell） 只能产生一种细胞类型；但是具有自更新属性。
几率比较低。 7. 采集时对产妇及新生儿无任何危害及损
伤。 8. 采集方便，易于保存和运输，伦理学争
议少。
脐带间充质干细胞与脐血造血干细胞的区别
2 干细胞的应用
* 干细胞的治疗机理
干细胞治疗机理可以治疗所有细胞损 伤类疾病包括细胞变性、死亡、功能 减退或丧失
机理：
1、替换和修复死亡或受损的细胞 2、激活休眠和处于抑制状态的细胞 3、旁分泌作用(分泌神经营养因子、抗凋亡 因子等) 4、促进细胞间电能力、电传导的恢复(如间 充质干细胞分泌连接蛋白帮助细胞间连接、 促进离子通道的开放等)
干细胞的分类-来源
1、胚胎干细胞（embryonic stem cell ） 当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细 胞团的细胞即为胚胎干细胞 2、成体干细胞(somatic stem cell) 位于成体组织内的具有进一步分化潜 能的细胞 3、诱导性多功能干细胞（IPS） 利用病毒载体将四个转录因子（Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc）组合转入已分 化的体细胞中，使其重新编程而得到 的类似胚胎干细胞的一种细胞类型 。
p 多向分化：在不同的环境下，干细胞可以 分化成为不同的组织细胞，从而构成机体 的各种组织器官。
干细胞的生物学表现
趋向化 细胞和机体针对环境中化学物质的分布梯度做出响应所表现的定向运动和分化。可 趋向高浓度(正趋化性)或低浓度(负趋化性)，与细胞外基质（ECM）有非常密切的关 系 归巢性 干细胞在移植过程中，有向着其起源部位，或功能及解剖区域的特殊趋化性 迁移性 细胞在接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后而产生的移动
病理条件下才显出一定的自我更新潜能
增殖能力较弱，故不能完全取代胚胎干细胞
细胞可不断增殖，“永生化”，移植 后有形成肿瘤
不能自体移植
有伦理问题
成瘤的可能性很小
自体移植可避免免疫排斥 分离和使用不存在伦理问题
胚胎干细胞应用的临床限制
1. 将胚胎干细胞在未分化状态下移植于宿主体内会形成肿瘤。 2. 伦理道德问题：要获得人类的胚胎干细胞势必就要破坏胚胎，对“人”的定义，
脐静脉 脐动脉
羊膜
华通氏胶
脐带间充质干细胞的优点
1. 脐带中的干细胞更原始，有更强的增殖 分化能力。
2. 免疫细胞较为幼稚，功能活性低，不会 触发免疫反应及引起移植物抗宿主病。
3. 易于分离，纯度高，无污染。 4. 扩增时培养体系能统一，便于质控。 5. 可制成种子细胞冷冻，多次使用，冷冻
后细胞损失小。 6. 潜伏性病毒和病原微生物的感染及传播
间充质干细胞（MSC）治疗机理