干细胞分化调控机制

干细胞分化调控机制
生物技术124班 晋喜涛 罗毅 张亚 肖丹
总目录
概述
Stem Cell 调控&分化 最新前沿
The Essential Characteristic of Stem Cell

未完全分化 自我更新

无限增殖 （体外培养条件下）

多向分化能力
量变与质变
Variety and Differentiation

ES细胞相关转录调节因子与信号通路

两大信号通路：JAK－STAT３和ERK这两个 相互拮抗的通路，其信号调节模式为：胞外信 号（配体）与细胞表面受体结合后，激活与该 受体耦联的酪氨酸激酶（ＪＡＫ），ＪＡＫ活 化后使ＳＴＡＴ３和ＥＲＫ上的酪氨酸磷酸化， 活化后的ＳＴＡＴ３和ＥＲＫ进一步调节ＥＳ 细胞特定基因的表达，使其增殖或分化。
ES cell体外诱导分化图
成体干细胞 adult stem cells
Adult Stem Cell

成体干细胞又称组织干细胞，具有不断 增殖、自我更新能力、多向分化的潜能。
包括造血干细胞、骨髓间质干细胞、神经 干细胞、脂肪干细胞、上皮干细胞、胰 腺干细胞、肝干细胞等
造血干细胞的分化图
诱导分化因子

This Year




2014年6月6日科学家将人类干细胞植入猪身 体且无排斥性 10月14日《柳叶刀》：胚胎干细胞治疗眼病 获重大突破 10月20日《Nature》：中国科学家首次发现了 一种具有多分化潜能的“奇异”乳腺干细胞 10月26日英国《独立报》：哈佛大学科学家 研究出利用干细胞治疗脑癌的新方法。
成体造血干细胞主要存在于骨髓。它在不同 的细胞因子作用下能够在体外扩增和定向分 化，如： 红细胞生成素促使其向红系分化 粒细胞集落刺激因子、巨噬细胞集落刺激因 子使其向粒系分化 血小板生成素使其向巨核系分化。
前沿进展

2011年5月，《自然》指出，用皮肤干细胞 制成的皮肤组织，尽管是来自同一病患体 内的细胞，都可能受到病患体内免疫系统 的排斥，这让干细胞治病的前景受到挫折。 2012年诺奖得主山中伸弥的研究成果使得 我们不用从人类胚胎细胞中获取干细胞， 而可以使完全分化的细胞(如皮肤细胞)重新 转化成干细胞【类似植脱分化】
胚胎干细胞
（embryonic stem cell， ES细胞）
1、ES细胞快览

来 源 分 化
？
&Biblioteka Baidu
2、ES细胞的全能性

ES细胞的全能性指ES细胞在解除分化抑制的条件 下能参与各种组织的发育，即ES细胞具有发育成 完整动物体的能力。
3、ES细胞的定向诱导分化
受特定基因决定 2大调控因子：分化抑制因子&生长因子 For instance：特定培养基上定向分化成特定 组织。如ES细胞在含有白血病抑制因子（ LIF）和维生素A酸（RA）的培养基上，分化 成全壁内胚层。若与胚胎细胞共培养或将ES 细胞注入囊胚腔中，ES细胞就会参与多种组 织的发育。 在不含分化抑制物的培养基上,可形成类胚体
10月9日《Cell》：哈佛科学家用 ESC成功生成人类胰岛B细胞
铲 除 残 存 在 小 鼠 大 脑 中 的 癌 细 胞 ---------10 24 Stem Cells 》
月 日 《
通 过 基 因 改 造 干 细 胞 ， 使 之 产 生 肿 瘤 杀 伤 毒 素 PE ， 可 被 用 来
哈 佛 科 学 家 造 出 抗 脑 癌 干 细 胞
ES细胞的3种体外诱导分化途径
ES细胞的诱导途径
外源诱导因子


转基因诱导
细胞共培养诱导
外源诱导因子：维甲酸、骨形成蛋白、成纤维细胞生长因子等 转基因诱导：使某种促分化基因在ES细胞中表达、调节其分化 与其他细胞共培养诱导ES细胞分化： 创造细胞分化的微环境
（将ES细胞与胚胎细胞共培养，ES细胞就会参与多种组织的发育）
Thanks for appreciation