干细胞PPT课件

自1995年起，全世界已有40多个国家设立了各种性质的脐
带血血库。
3
15.1干细胞
一、定义 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细
胞。 二、分类 不同的干细胞具有不同的分化潜能。从所具
有的分化功能上讲，可分为单能干细胞、多 能干细胞与全能干细胞。 从来源上讲，干细胞包括成体干细胞和胚胎 干细胞。
2
骨髓移植
骨髓移植(Bone marrowtransplantation)是各种血液肿
瘤（白血病、恶性淋巴瘤）、再生不良性贫血症、重度地 中海型贫血症以及一些先天性免疫缺乏症或代谢性疾病救 命的根本治疗方法。
骨髓干细胞通过分化生成各种血细胞如红细胞、白细胞、 血小板、淋巴细胞等。因此，骨髓对于维持机体的生命和 免疫力非常重要。
脐带血库
脐带血移植效果优于骨髓： 其干细胞含量更多，且较有 可塑性，即使不是完全吻合，也可以移植到病患体内，而 骨髓移植就需要完全吻合。
2007年《Pediatrics》报道：2004年美国一三岁女孩突患 急性淋巴细胞性白血病。她以出生时保存的自体脐带血造 血干细胞进行了移植救治。儿童白血病自体脐血成功移植 的全球首例。
8
人类胚胎 9
15 .2胚胎干细胞
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 染色体数目与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 10 常的核型及端粒的长度）
14
抑制因子ห้องสมุดไป่ตู้ LIF ）。
生长在饲养层上的ES细胞
15
五、胚胎干细胞体外培养
（三）条件培养基与细胞因子 无饲养层细胞： 基础培养基加入LIF、bFGF、干细胞因子制备
成条件培养基。 保证胚胎干细胞增殖的同时维持未分化的二倍
体状态。
16
五、胚胎干细胞体外培养
（四）胚胎干细胞体外培养的步骤（流程） ①内细胞团获得：从着床前胚胎或体外培养的早期
胚胎分离内细胞团,经消化并分散细胞团。 ②原代培养：将内细胞团细胞接种在饲养层细胞上
培养。 ③传代培养：采用胰蛋白酶消化，选择未分化克隆
接种于新的饲养层上或条件培养基中进行分化抑 制培养。 ④干细胞鉴定与分化潜能评价
17
六、胚胎干细胞体外诱导分化 （一）诱导分化方法
1） 细胞因子诱导法 2）选择性标记基因筛选目的细胞法 3）特异性转录因子异位表达法
18
（二）可能的应用
1、组织或器官修复
胚胎干细胞最激动人心的潜在应用是用来修复甚至替 换丧失功能的组织和器官，因为它具有发育分化为所 有类型组织细胞的能力。
任何涉及丧失正常细胞的疾病都可以通过移植由胚胎 干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗。
2、基因治疗
干细胞是基因治疗的较理想的靶细胞，因为它可以自 我复制更新，治疗基因通过它带入人体中，能够持久 地发挥作用。而不必担心像分化的细胞那样，在细胞 更新中可能丢失治疗基因。
端粒酶活性：胚胎干细胞有着高水平的端粒酶 活性，并具有长的端粒。
干细胞标记物：胚胎干细胞为未分化细胞，能 表达早期胚胎细胞的阶段特异性胚胎抗原 （SSEA）。
12
15 .2胚胎干细胞
五、胚胎干细胞体外培养
须满足三个要求 维持细胞增殖的能力 维持正常二倍体核型 维持细胞末分化状态
13
五、胚胎干细胞体外培养
干细胞
1
鲨鱼之齿
1.锋利：其咬食压力每平方英寸高达18吨。 2.多排：具有5—6排，最外排牙齿真正起到牙齿的
功能，其余备用，一旦在最外一层的牙齿发生脱 落时，里面一排的牙齿马上就会向前面移动，用 来补足取代脱落牙齿的空穴位置。 3.形状各异：如剃刀，可以用来切割食物；成锯齿 状，可以用来撕扯食物；呈扁平臼状，可以用来 压碎食物外壳和骨头等。 4.再生：鲨鱼的牙齿可以无限制的增长和再生。据 统计，一条鲨鱼，在10年以内竟要换掉2万余只牙 齿。
4
15.1干细胞
二、干细胞的生物学特征
自我更新特征：
通过两种方式生长：一种是对称分裂，形成两个相同的 干细胞；另一种是非对称分裂，一个保持亲代细胞的特 征，另一个走向分化的终端成为功能专一的分化细胞 增殖特征：
慢周期性：绝大多数细胞处于G0期 自稳性：通过自我更新维持自身数目的稳定
分化特征：
能够产生至少一种类型的高度分化的子代细胞。 干细胞的功能为控制和维持细胞的再生。
15 .2胚胎干细胞
三、胚胎干细胞分离 来源：
囊胚期胚胎的内细胞团(→ES细胞)（主要途径）； 原始生殖细胞(→EG细胞) ； 胚胎瘤细胞(→EC细胞)
11
15 .2胚胎干细胞
四、胚胎干细胞的鉴定
碱性磷酸酶活性：未分化的胚胎细胞中含有丰 富的碱性磷酸酶，活性很高；而已经分化的胚 胎干细胞中碱性磷酸酶呈现弱阳性或阴性。
5
胚胎干细胞 与成体干细 胞
来源 分化潜能 端粒酶的活性不同
6
15 .2胚胎干细胞
一、基本概念 胚胎干细胞简称ES细胞，它是从着床前胚胎内 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。
7
15 .2胚胎干细胞
一、概念 胚胎干细胞: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。
19
（四）存在问题
如何维持胚胎干细胞未分化状态的机制 虽然人胚胎干细胞可以形成各种类型的细胞和简
单的组织，但是其是否具有形成复杂器官的能力 目前还远未清楚。 来源于胚胎干细胞的细胞应用于细胞和组织替代 治疗所面临的移植排斥问题 干细胞用于临床治疗的安全性问题，对于胚胎干 细胞而言，在移植前应该保证胚胎干细胞全部被 诱导分化，对诱导分化的细胞应该严格纯化
（一）培养基与消化液 培养基：DMEM（高糖）+谷氨酰胺+15%胎牛血 清+β-巯基乙醇 消化液：较高浓度的胰蛋白酶和EDTA
（二）饲养层细胞： 主要应用鼠胚原代成纤维细胞（PMEF）小鼠 胚胎成纤维细胞(STO)细胞作为饲养层细胞。 饲养层细胞作用有二： 提供物理支持； 分泌促进胚胎干细胞增生的成纤维生长因子 （FGF）和抑制胚胎干细胞自主分化的白血病