Cell最新报道：首次体外建立具有胚内和胚外组织发育潜能的多潜能干细胞系
首次提出干细胞概念的是谁
首次提出干细胞概念的是谁干细胞的概念最早可以追溯到19世纪末20世纪初。
当时，德国科学家恩斯特·赫克尔发现了一种在人类早期胚胎中存在的一类细胞，他将这些细胞称为“urknote”（原始细胞），并认为它们有着特殊的分化和增殖能力。
这可以说是干细胞概念的最早雏形。
然而，真正将干细胞概念提出并推动其研究的是美国科学家詹姆斯·蒂尔。
20世纪60年代初，蒂尔首次提出了干细胞的概念，并将其定义为“具有自我更新能力和分化成多种细胞类型的细胞”。
这一定义奠定了干细胞研究的基础，并成为后来干细胞研究的重要理论基石。
蒂尔的研究为干细胞在医学和生物学领域的应用打下了基础。
他的工作使人们对干细胞的潜在价值产生了浓厚的兴趣，也促进了干细胞研究的迅速发展。
随着技术的进步和对干细胞的深入了解，干细胞疗法被认为可能治愈多种疾病，包括癌症、心脏病、糖尿病等。
蒂尔的贡献不仅在于提出了干细胞的概念，更在于他对干细胞的研究和实验。
他发现了骨髓中存在的造血干细胞，并首次实现了骨髓移植。
这一突破性的发现使干细胞疗法的概念更加具体化，也为后来干细胞移植疗法的发展奠定了基础。
除了蒂尔，英国科学家马丁·埃文斯也是干细胞研究领域的重要人物。
他在1981年成功地从小鼠胚胎中分离出了干细胞，并证明这些细胞具有无限的自我更新和多向分化的潜力。
这一发现对干细胞研究的推动作用不言而喻，也为后来人类干细胞的研究提供了重要的指导。
随着对干细胞的深入研究，人们逐渐意识到干细胞在组织再生、器官修复和疾病治疗方面的巨大潜力。
特别是诺贝尔奖得主神经生物学家约翰·高登在1998年成功地从小鼠胚胎中分离出了胚胎干细胞，并使其分化成心肌细胞、神经元等具体细胞类型。
这一突破性的成就为干细胞应用在心脏和神经系统疾病治疗上打开了新的可能性。
综合来看，干细胞概念最早是由赫克尔提出的，并在20世纪60年代由蒂尔提出并确立了基本的定义框架。
而埃文斯和高登等科学家的工作则为干细胞研究注入了新的活力，推动了干细胞领域的快速发展。
生物医学研究的体外和体内模型技术进展及其应用
生物医学研究的体外和体内模型技术进展及其应用随着生物医学研究的深入，对于疾病的研究不能仅仅依靠临床数据和动物实验。
由于人体复杂的生理结构和环境，以及道德、法律和安全等限制，单一实验手段已经无法满足研究需要。
因此，体外和体内模型技术成为了现代生物医学研究的重要手段，得到了广泛关注和应用。
一、体外模型技术体外模型，也称为细胞系、细胞培养模型或体外实验，指的是直接人为将动植物组织或细胞分离、培养和鉴定，以模拟疾病的发生和病理生理变化。
相对于体内模型技术，体外模型技术具有优越的灵敏度、可重复性和便携性。
1. 原代细胞培养技术原代细胞培养毫无疑问是最早发展的体外模型技术之一，包括从组织中分离的原代细胞和从血液样品中分离的外周血单个核细胞。
此外，通过对干细胞、胚胎干细胞等特殊细胞进行培养，不仅可以推动干细胞与组织再生领域的开展，还可以帮助研究人类早期胚胎发育和诊断遗传性疾病。
2. 三维细胞培养技术与传统平板式培养技术不同，三维培养技术可以模拟更加真实的生物环境，对于某些生物医学研究领域具有独特的优势。
例如，人类肝细胞和心肌细胞，平时因为生长环境的不同，难以在二维培养环境模拟其生存环境，使用三维培养技术可以解决这个问题。
此外，三维培养技术也可以实现人体细胞与细胞之间的组织工程修复。
3. 利用基因工程技术构建体外疾病模型基因工程技术的广泛应用，使得构建许多体外神经退行性疾病模型成为可能。
研究人员通过对细胞进行特定基因的转化和敲除，模拟疾病的发生和病理生理变化过程，从而可以研究疾病发生机制与治疗方法等问题。
此外，利用不同的基因修饰策略，还可以构建多种类型的疾病模型。
二、体内模型技术相对于体外模型技术，体内模型技术更加完整地模仿了真实场景。
与此同时，体内模型技术在很多情况下具有更高的预测能力。
但由于种种原因，体内模型技术的研究成本和难度也更高。
1. 动物模型动物模型是体内模型技术最传统和常见的方法，对于很多疾病的研究和药物安全性测试都得到了广泛应用。
胚胎干细胞体外诱导分化的研究进展
04
胚胎干细胞体外诱导分化的应用前景
疾病治疗与药物筛选
疾病治疗
胚胎干细胞具有多向分化潜能，可分化为特定类型的细胞，如神经细胞、心肌细 胞等，为疾病治疗提供了新的途径。例如，通过诱导胚胎干细胞分化为神经细胞 ，可以用于治疗帕金森病、阿尔茨海默病等神经系统疾病。
药物筛选
胚胎干细胞可在体外培养扩增，为药物筛选提供了大量的实验样本。通过比较胚 胎干细胞在药物处理前后的分化过程和表型变化，可以评估药物的疗效和副作用 ，为新药研发提供有力支持。
表观遗传修饰
表观遗传修饰可以影响胚 胎干细胞的分化，如DNA 甲基化、组蛋白乙酰化等 。
03
胚胎干细胞体外诱导分化方法
化学诱导分化方法
化学诱导分化是利用化学物质 调节胚胎干细胞的分化过程。
常用的化学物质包括细胞因子 、激素、小分子化合物等。
这些化学物质通过调节胚胎干 细胞的基因表达、信号转导等 途径，诱导细胞定向分化。
组织工程与器官移植
组织工程
胚胎干细胞具有发育成各种组织的潜力，为组织工程提供了理想的基础材料。例如，可以诱导胚胎干细胞分化 为软骨、肌肉、血管等组织，用于修复或替换受损的组织器官。
器官移植
胚胎干细胞可分化为多种器官细胞，为器官移植提供了新的来源。与传统的器官移植相比，胚胎干细胞诱导分 化的器官具有更好的组织匹配性和更少的不良反应，有望成为解决器官短缺和提高移植效果的重要途径。
研究方法
采用体外培养胚胎干细胞的方法，通过添加不同的诱导因子 或采用特殊的培养条件，观察细胞的分化过程和分化产物的 特性，同时结合分子生物学、细胞生物学等技术手段分析相 关机制。
02
胚胎干细胞特性与分化机制
胚胎干细胞特性
关于干细胞的一些知识
关于干细胞的一些知识关于干细胞的一些知识干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。
在一定条件下它可以分化成多种功能细胞。
根据干细胞所处发育阶段可分为胚胎干细胞（ES细胞）和成体干细胞。
根据干细胞的发育潜能又分为全能干细胞（TSC）、多能干细胞和单能干细胞（或称专能干细胞）。
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，在医学界称为“万用细胞”。
2013年12月1日，美国哥伦比亚大学医学研究中心的科学家首次成功地将人体干细胞转化成了功能性的肺细胞和呼吸道细胞。
干细胞即为起源细胞，具有增殖和分化潜能，它能够自我更新复制，产生高度分化的功能细胞。
具体来讲，它是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。
干细胞（胚胎干细胞和成体干细胞）在形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。
干细胞是自我复制还是分化功能细胞，主要由细胞本身的状态和微环境因素所决定。
决定干细胞状态的因素，包括调节细胞周期的各种周期素和周期素依赖激酶、基因转录因子、影响细胞不对称分裂的细胞质因子。
微环境因素，包括干细胞与周围细胞、干细胞与外基质以及干细胞与各种可溶性因子的相互作用。
人体的全功能干细胞可直接克隆人体，多功能干细胞可直接复制各种脏器和修复组织。
人类寄希望于利用干细胞的分离和体外培养，在体外繁育出组织或器官，以期通过组织或器官移植实现临床应用。
现在，原位培植皮肤干细胞再生技术利用干细胞复制皮肤器官，实现了人体原位皮肤器官的复制。
干细胞具有经培养不定期地分化并产生特化细胞的能力。
在人体发育过程中，干细胞的功能行为得到了最好的诠释。
人体发育起始于卵子的受精，产生一个能发育为完整有机体的潜能单细胞。
受精后的最初几个小时内，受精卵分裂为一些完全相同的全能细胞。
这意味着如果把这些细胞的任何一个放入女性子宫内，均有可能发育成胎儿。
人体胚胎干细胞的研究现状与发展前景
人体胚胎干细胞的研究现状与发展前景一、胚胎干细胞概述胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell，ESC）是源于早期胚胎的一种细胞类型，具有无限制的自我更新和多向分化能力，能够分化为三胚层中所有细胞类型。
因此人体胚胎干细胞被认为是一种广泛应用于医学领域的细胞类型。
目前，人类ESCs主要来源于已停止生长的胚胎（IVF胚胎），但由于其来源具有争议性，限制了其在伦理和法律方面的广泛使用。
二、研究现状A.ESCs的研究历程1.1998年，美国的一组科学家最早从人类胚胎中培养出胚胎干细胞。
2.1999年，英国帝国癌症研究中心的James Thomson和他的团队，首次从人类胚胎中分离出人类胚胎干细胞，并建立了人类胚胎干细胞线。
3.2006年，Shinya Yamanaka等人通过若干基因的转化和重编程，首次制备出人类诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cell，iPSC）。
这种方法不再需要侵犯胚胎捐赠者的权益，而且能够根据患者的特点制造出个性化的胚胎干细胞线，是当前ESCs研究领域中备受关注的热点研究方向。
B.ESCs的分化研究目前，人体胚胎干细胞的分化研究主要集中于四个方面：神经、心脏、肝脏和胰腺。
1.神经元的分化神经元是神经系统的基本单位，它的从胚胎干细胞分化出的方法非常复杂。
神经发生主要分为神经前体细胞生成、神经元生成和神经元定向运动三个阶段。
目前，国内外许多研究机构都对人体ESCs分化成神经元方面进行了大量研究，并取得了不俗的实验结果。
2018年，著名的斯坦福大学西雅图神经科学研究所发现，钙离子信号途径是调控人体ESCs分化成神经元去向的关键因素。
2.心肌细胞的分化心肌细胞作为心脏的重要组分，分化出的方法也较为复杂。
研究表明，与神经元分化相似，心肌细胞分化早期也需要内外环境信息作为促进剂。
科学家已经发现了一种名为“smoothened”（SMO）的蛋白质，这种蛋白质可以控制体内信号传递的多个途径，从而影响分化成心肌细胞的概率。
《人诱导多能干细胞系的建立》范文
《人诱导多能干细胞系的建立》篇一一、引言人诱导多能干细胞（Human Induced Pluripotent Stem Cells，简称hiPSC）的发现与建立，是现代生物学领域的一大突破。
这种干细胞具有高度自我更新能力和多向分化潜能，为疾病模型构建、药物研发以及再生医学等领域提供了新的研究工具和治疗方法。
本文将详细介绍人诱导多能干细胞系的建立过程、方法及其在科研和临床上的应用前景。
二、人诱导多能干细胞的建立1. 背景与原理人诱导多能干细胞技术的原理主要是通过特定基因的过表达和转录因子的激活，将成熟的人体细胞重编程为多能性干细胞。
这种方法在技术层面上克服了传统胚胎干细胞研究的伦理问题，同时也为疾病模型构建、药物研发等领域提供了新的研究工具。
2. 实验方法人诱导多能干细胞的建立主要涉及细胞培养、基因编辑和细胞分化等步骤。
首先，从人体获取成熟的体细胞，如皮肤成纤维细胞或外周血细胞等；然后通过基因编辑技术，将特定的转录因子导入细胞中；最后，通过体外培养和分化，诱导这些细胞成为多能性干细胞。
三、人诱导多能干细胞系的应用1. 疾病模型构建人诱导多能干细胞可模拟各种疾病的发病过程，为研究疾病的发生机制和寻找治疗方法提供了有力工具。
例如，通过建立帕金森病、糖尿病等疾病的模型，可以研究疾病的发病机制，并筛选出潜在的治疗药物。
2. 药物研发人诱导多能干细胞可用于药物研发过程中的毒性和药效评估。
通过分析药物对干细胞的影响，可以预测药物在人体内的疗效和潜在副作用，为新药研发提供有力支持。
3. 再生医学人诱导多能干细胞具有分化成多种组织细胞的能力，为再生医学提供了新的治疗手段。
例如，通过诱导干细胞分化成神经元、心肌细胞等，可以用于治疗帕金森病、心肌梗死等疾病。
此外，还可以通过基因编辑技术修复干细胞的基因缺陷，从而治疗遗传性疾病。
四、未来展望随着人诱导多能干细胞技术的不断发展，其在科研和临床上的应用前景将更加广阔。
未来，我们可以期待以下几个方面的发展：1. 技术的进一步完善：随着基因编辑和细胞培养技术的不断进步，人诱导多能干细胞的建立过程将更加高效和稳定。
关于胚胎干细胞的文献
关于胚胎干细胞的文献
1. Thomson JA等人在1998年首次成功地从人类胚胎中分离出ESC，并在Science杂志上发表了相关研究。
这项研究标志着胚胎干
细胞领域的重要突破，引起了广泛的关注。
2. 《Nature》杂志于2006年发表了一篇综述文章，探讨了胚
胎干细胞的特性、来源、分化潜能以及其在再生医学和药物研发领
域的应用前景。
该综述提供了对胚胎干细胞研究的全面概述。
3. 《Cell Stem Cell》杂志是一个专门刊登干细胞研究的期刊，其中包括了大量关于胚胎干细胞的研究论文。
浏览该期刊的相关文
章可以获取最新的研究进展和突破。
4. 《Stem Cells》杂志也是一个重要的期刊，涵盖了广泛的干
细胞研究领域。
在该期刊中，你可以找到关于胚胎干细胞的最新研
究成果和评论。
5. 《Developmental Biology》杂志发表了一些关于胚胎干细
胞的发育生物学研究，这些研究有助于我们理解胚胎干细胞的分化
和发展过程。
此外，还有一些专门关注胚胎干细胞伦理和法律问题的文献：
1.《Science》杂志上发表的一篇综述文章讨论了胚胎干细胞研究的伦理和法律挑战，以及各国政策和法规的差异。
2. 《Nature Reviews Genetics》杂志发表了一些关于胚胎干细胞伦理和社会问题的综述文章，对胚胎干细胞研究的伦理和社会影响进行了深入探讨。
需要注意的是，以上只是一些代表性的文献和期刊，胚胎干细胞研究领域的文献非常广泛。
如果你有特定的研究方向或者更具体的问题，我可以提供更详细的信息。
干细胞生物学智慧树知到答案章节测试2023年同济大学
第一章测试1.干细胞可以分为多潜能干细胞和组织干细胞两种类型，组织干细胞根据来源又可以分为胚胎组织干细胞和成体组织干细胞。
（）A:对B:错答案:A2.多潜能干细胞可以根据其分化潜能分为Naïve态和Primed态，也就是原始态多能性和激发态多能性。
最初建立的小鼠胚胎干细胞和人胚胎干细胞都是处于Primed状态的。
（）A:对B:错答案:B3.胚胎的发育起始于精卵结合后形成的具有全能性的受精卵，全能性胚胎经历6-7次细胞分裂后会形成着床前的囊胚，此时胚胎由滋养层细胞和内细胞团细胞组成，胚胎干细胞就是从具有多潜能性的滋养层细胞建系获得的。
（）A:错B:对答案:A4.体细胞核移植和诱导多能干细胞技术是现在最可靠的将体细胞重编程为全能性胚胎或多能性干细胞的两种方法。
（）A:对B:错答案:A5.全能性是指细胞具有发育为整个个体和支持个体发育的胚外组织的能力，只有受精卵和早期胚胎的卵裂球具备全能性；多能性是指细胞具有发育为整个个体所有细胞类型的能力。
（）A:错B:对答案:B6.最早的体细胞核移植实验是在哺乳动物中完成的。
（）A:错B:对答案:A7.通过显微操作构建的只两个雄原核的孤雄胚胎会在发育至一定阶段死亡，但含有两个雌原核的孤雌胚胎不会。
（）A:错B:对答案:A8.印记基因是指仅一方亲本来源的同源基因表达,而来自另一亲本的不表达。
（）A:对B:错答案:A9.显微操作仪的构成比较简单，主要由一台倒置显微镜和左右两个显微操作臂组成。
（）A:对B:错答案:A10.体细胞核移植的具体操作由去核和注核两步组成，一般受体是受精卵。
（）A:错B:对答案:A第二章测试1.人的胚胎干细胞形态与小鼠不同，相比而言人胚胎干细胞的克隆形态更加饱满致密。
（）A:错B:对答案:A2.虽然同样来源于植入前囊胚内细胞团，但人类和小鼠胚胎干细胞在形态、培养条件和信号通路上均有很大的差异。
（）A:错B:对答案:B3.胚胎干细胞可分为原态（naïve state）和始发态（primed state）两种类型，原态干细胞的经典代表是灵长类胚胎干细胞，而始发态干细胞的经典代表是啮齿类胚胎干细胞。
胚胎干细胞的研究进展和应用前景
胚胎干细胞研究现状及应用前景摘要：作为一类既有自我更新能力，并具有多向分化潜能的细胞，胚胎干细胞具有非常重要的理论研究意义和临床应用前景[1]。
胚胎干细胞已被广泛用于生命科学的许多领域, 它潜在的医学应用也成为世界范围内的研究热点。
本文主要概述了目前胚胎干细胞在基础研究及临床上应用的研究进展并展望了今后研究的方向。
关键词：胚胎干细胞生物特性克隆应用干细胞是一类具有自我更新和无限分化潜能的细胞，它包括胚胎干细胞和成体干细胞，特别是胚胎干细胞是当前国内外医学和生物学领域研究的重点。
胚胎干细胞(Embryonic Stem Cells，ES Cells)是由早期胚胎内细胞团(Inner cell mass，ICM)(桑葚胚，囊胚)或原始生殖细胞(Primordial germ cells，PGCs)经体外分化抑制培养筛选出的一种多潜能细胞。
胚胎干细胞可以在体外稳定的自我更新，可以在长时间继代培养后仍维持正常的二倍体染色体结构；具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力，在一定的条件培养下，它可以无限增殖并分化成为全身200 多种细胞类型，例如：人类ES 细胞可以分化为肌细胞、神经细胞[2]、内皮细胞、造血干细胞、骨髓细胞等，并可进一步形成机体所有组织、器官参与个体的发育过程，可称为是打开人类胚胎发育大门的一把“万能钥匙”。
1.胚胎干细胞的生物学特性1.1 胚胎干细胞的形态生化特性胚胎干细胞都具有相似的形态特点，与早期胚胎细胞相似，细胞较小，核质比高，细胞核明显，有一个或多个核仁，染色质较分散，细胞质内除游离核糖体外，其他细胞器很少；体外培养细胞呈多层集落状生长，紧密堆积在一起，无明显细胞界限。
细胞的染色体均为稳定的二倍体核型。
胚胎干细胞表达早期胚胎细胞的表面抗原，转录因子Oct- 4 为目前广泛用于鉴定胚胎干细胞是否处于未分化状态的一个重要的标记分子。
研究发现，它最早表达于胚胎8细胞时期，一直到细胞发育至桑椹胚时期，在每个卵裂球中都可检测到大量的Oct- 4 的表达产物，这之后Oct- 4 的表达局限于内细胞团细胞。
诱导性多能干细胞的制备、优势及临床应用前景
诱导性多能干细胞的制备、生物学特性、优势及临床应用前景摘要：2012年10月8日，John B. Gurdon与Shinya Yamanaka 因制备出诱导性多能干细胞〔induced pluripotent stem cells，iPSCs〕及相关领域的研究被授予诺贝尔生理学或医学奖。
两位科学家在相差40多年的时间内，探索着一个共同科学问题。
1962年，戈登教授发现细胞的特化是可以逆转的。
在一项经典实验中，他将美洲爪蟾的皮肤细胞核注入去核的卵细胞中，结果发现部分卵细胞依然可以发育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪可以继续发育成为成熟的爪蟾。
戈登爵士做出这一重大发现之时，正是山中伸弥出生之年。
2007年，山中博士所在的研究团队通过小鼠实验，发现诱导表皮细胞使之具有胚胎干细胞特征的方法。
此方法诱导出的干细胞可转变为心脏和神经细胞，为研究治疗多种心血管绝症提供了巨大助力。
诺贝尔奖委员会认为，他们精彩的成果完全颠覆了人们对发育的传统观念，关于细胞命运调控和发育的教科书内容已被重新改写。
关键词：诱导性多能干细胞、制备方法、生物学特性、与ES细胞相比的优势、临床应用前景与试行治疗方案引言：诱导性多能干细胞〔iPSCs〕具有类似于胚胎干细胞(ESC)的全能性，又无道德伦理争议，而且来源广泛，防止了免疫排斥反应，为整个干细胞生物学领域和临床再生医学提供了新的研究方向，因而被评为2008年年度十大进展之首。
山中博士亦因在细胞重编程领域的杰出奉献，获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。
诱导性多潜能干细胞在疾病的模型建立与机制研究、细胞治疗、药物的发现与评价等方面有着巨大的潜在应用价值，因此在用于临床治疗前，国内外学者针对其安全性问题进行了广泛深入的研究，采取了多种措施提高诱导性多潜能干细胞的安全性。
本文重点对诱导性多能干细胞的制备方法、生物学特性、与ES细胞相比具有的优势、临床应用前景和面临的问题及从理论上设计应用诱导性多能干细胞临床治疗帕金森病方案进行论述。
干细胞是一种具有自我复制能力的多潜能细胞具有再生各种组织器官
干细胞是一种具有自我复制能力的多潜能细胞，具有再生各种组织器官的潜在功能，医学界称之为“万用细胞”。
在一定的条件下，通过诱导可以进行自我复制，是具有多向分化潜能的原始细胞，可以形成人体各种组织和器官，可以对病变、衰老、损伤的组织器官进行修复或替代、是未来医学领域治疗多种疑难杂症的主要来源和手段。
干细胞技术一、干细胞的分类干细胞是一类具有自我更新、自我复制和多向分化潜能的细胞群体。
这些干细胞可通过诱导，进一步分化成多种功能细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，在医学界称为“万用细胞”。
1、按照发育潜能来分类，可分为：全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞。
1.1全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)能够发育成为具有各种组织器官的完整个体潜能的细胞，如胚胎干细胞。
全能干细胞是指受精卵到卵裂期32细胞前的所有细胞，具有无限分化潜能，能分化成所有组织和器官的干细胞。
换句话说，也就是具有形成完整个体分化潜能。
1.2多能干细胞（pluripotent stem cell）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，发育潜能受到一定的限制。
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，但不能分化出造血系统以外的其它细胞。
1.3单能干细胞（unipotent stem cell）单能干细胞也称专能、偏能干细胞，只能向单一方向分化、产生一种类型的细胞。
许多已分化组织中的成体干细胞是单能干细胞。
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。
单能干细胞是发育等级最低的干细胞。
2、按照组织发生学来分类，可分为：胚胎干细胞和成体干细胞（包括造血干细胞、间充质干细胞、神经干细胞、胰腺干细胞、肿瘤干细胞等）。
2.1胚胎干细胞（ES细胞）在受精卵发育成囊胚时，内细胞层的细胞即为胚胎干细胞。
与成体来源的多能干细胞不同，ES细胞是一种高度未分化细胞。
全能干细胞
特性
全能干细胞能够发育成为具有各种组织器官的完整个体潜能的细胞。
全能干细胞是指具有无限分化潜能，能分化成所有组织和器官的干细胞。换句话说，也就是具有形成完整个 体分化潜能。胚胎干细胞就属于这一种。
干细胞是指未分化或分化度极低，能生成各种组织器官的起源细胞。干细胞的原意是树干或起源，类似于一 棵树干可以长出树杈，树叶，开花，结果。干细胞大致可以分为3种类型：胚胎干细胞，组织干细胞和专能干细胞。
iPS细胞又称诱导多功能干细胞，其神奇之处要从胚胎干细胞说起。胚胎干细胞一直是干细胞研究中的大明 星，因为它能分化成各种器官细胞，具有最广泛的发展潜力。从技术角度来说，“全能性”的胚胎干细胞对于治 疗性克隆来说是最理想的。
然而，由于人类胚胎干细胞研究触及伦理和道德，在很多国家被法律禁止，相关研究也处于进退两难的境地， 干细胞研究亟待突围。
全能干细胞(tortipotentialstemcell)，亦称多能干细胞。它能在损伤的造血组织中增殖和分化，并重建 破坏了的造血功能。现公认全能干细咆是各种血细胞的共同始祖，用脾集落技术证实脾集落形成单位(cru-s)即 代表全能干细胞 。
在胎儿、儿童和成人组织中存在的多潜能干细胞统称成体干细胞。成体干细胞具有自我更新的能力，并且可 以分化成与其来源不同的其他组织类型的细胞。一种组织来源的干细胞可分化成各种类型的细胞，即干细胞可塑 性。成体干细胞可塑性是成体干细胞应用于临床的基础，但对干细胞可塑性机制的认识学术界仍存在较大的争议， 先后有学者提出脱分化、异质细胞群体和细胞融合等学说，但都不能完全解释成体干细胞的可塑性。近年来的研 究提示，成体组织中存在多潜能干细胞，我们发现在胚胎发育后的多种组织中都存在一类原始干细胞群体，在体 内、外的特殊环境下，这类原始干细胞可分化为不同胚层的组织细胞，我们称其为亚全能干细胞。亚全能干细胞 是存在于人体多种组织中的分化潜能介于从人体胚胎干细胞逐渐形成组织多能干细胞的发育过程中的一种原始干 细胞亚群 。
ES细胞资料
ES细胞
ES细胞，全称为胚胎干细胞（Embryonic Stem Cell），是一种来源于早期胚胎的多能性干细胞。
这些细胞具有无限分裂的潜能，同时能够分化成体内绝大部分类型的细胞。
因此，ES细胞被广泛认为具有重要的生物学和医学研究价值。
ES细胞的发现
ES细胞最早由美国犹太人和比利时裔美国裁判莱昂内尔 Lesliey 博士和在 1981 年首次分离并培养。
他们从小鼠早期胚胎中获取了具有多能性的干细胞，这一发现引起了科学界的巨大轰动，为干细胞研究开辟了全新的篇章。
ES细胞的特性
ES细胞具有多种特性，包括无限的增殖潜能、多向分化的潜能等。
这些特性使得ES细胞被广泛运用于生物学研究、再生医学和药物研发等领域。
通过控制不同的培养条件和生长因子，科研人员可以引导ES细胞向特定的细胞类型分化，为组织工程和疾病治疗提供了可能。
ES细胞在医学上的应用
ES细胞在医学上有着巨大的潜力。
通过将ES细胞分化成需要的细胞类型，可以用于治疗多种疾病，如心脏病、糖尿病、神经退行性疾病等。
然而，由于伦理、法律和安全等方面的考虑，ES细胞在医学上的应用仍面临诸多挑战和限制。
未来展望
随着生物技术的不断发展和创新，ES细胞在医学和生物学研究中的应用前景仍然广阔。
科研人员将会不断深入探索ES细胞的潜力，寻找更多行之有效的应用途径，为人类健康和疾病治疗带来新的希望。
ES细胞作为一种重要的干细胞类型，将继续在科学领域发挥重要作用，为人类社会的进步和发展做出贡献。
胚胎干细胞在器官再生中的应用
胚胎干细胞在器官再生中的应用胚胎干细胞（Embryonic Stem Cells，简称ESCs）是一种来源于早期胚胎的多潜能干细胞，具有无限分裂能力和多能分化能力。
这些特点使得胚胎干细胞在器官再生和组织工程等生物医学领域具有非常广阔的应用前景。
下面将详细介绍胚胎干细胞在器官再生中的应用。
胚胎干细胞的来源主要有两种，一种是通过封闭过程获得的人类胚胎，另一种是通过体外受精过程中主动终止的胚胎。
获得胚胎干细胞需要借助生殖医学技术，如体外受精和胚胎移植等。
这些胚胎干细胞在体外培养的过程中，可以通过特定条件的培养基维持其干细胞状态，也可以通过调整培养基的成分和信号分子来促使其向特定细胞类型分化。
器官再生是指利用胚胎干细胞重新构建、修复或替代功能受损的器官组织。
胚胎干细胞在器官再生中的应用主要包括以下几个方面：1. 心脏再生：心脏疾病是当前世界上主要的致死疾病之一，而胚胎干细胞可以通过不同的分化方法培育心肌细胞，从而实现心脏细胞的再生和修复。
实验结果显示，将人类胚胎干细胞种植到小鼠心肌缺血区域，可以形成新生血管和心肌细胞，从而增加心肌功能。
此外，胚胎干细胞也可以用于心脏瓣膜再生，如修复受损的二尖瓣和主动脉瓣等。
2. 肝脏再生：肝脏是人体最大的内脏器官，负责许多重要的生物功能，如代谢、解毒和合成等。
而胚胎干细胞可以分化为肝细胞，并被用于肝脏再生。
研究表明，将胚胎干细胞移植到肝脏受损的小鼠体内，可以促进肝细胞再生和修复，并提高患者的生存率。
此外，胚胎干细胞也可以用于肝脏组织工程，如构建人工肝脏或肝细胞三维培养系统，以提供肝脏功能的替代。
3. 神经系统再生：神经系统损伤是目前临床难以治愈的疾病之一，而胚胎干细胞可以分化为不同类型的神经细胞，包括神经元和胶质细胞，用于神经系统再生。
研究结果显示，将胚胎干细胞植入到脊髓损伤的小鼠体内，可以促进神经元再生和脊髓功能的恢复。
此外，胚胎干细胞也可以用于脑组织工程，如构建人工脑片或模拟脑组织的脑片培养系统。
发育生物学复习题
一：填空题1.各中胚层分区的发育命运：一、背面中央的脊索中胚层。
形成；二、背部体节中胚层。
形成和神经管两侧的中胚层细胞，并产生背部组织；三、居间中胚层，形成系统和管道；四、离脊索较远的侧板中胚层，形成系统的、体腔衬里、除肌肉外四肢所有中胚层成分以及胚胎外膜、头部间质。
2．脊索的功能：它是低等脊索动物的终身器官，在高等哺乳动物脊索是一个临时性结构具有诱导脊部形成和为早期胚胎提供完整的的作用；脊索发育命运：在生骨节形成之后，大的数脊索细胞将退化，死亡，而位于椎骨之间的脊索细胞的形成组织。
3.初级胚胎诱导的三个阶段分别为：第一阶段发生在卵裂期，为胚层的形成和分区；第二阶段是中胚层诱导背部外胚层转变为神经系统的神经诱导；第三阶段是中央神经系统的区域化。
4.胚胎诱导的感受性特性有特异性、异性、特异性、受遗传控制。
5.初级性别决定指由未分化的性腺发育为或是，与Y染色体短臂上的基因及可能与常染色体或与X染色体相连的基因等有关。
6.干细胞的培养中，发现培养的ES细胞与培养的ES细胞在同等诱导条件下,其分化方向各不相同，印证了在胚胎发育中,不同胚胎区域或组织之间的相互作用是新组织类型形成的关键因素。
7.血管形成的两个过程包括由形成血管；血管的生长。
8.胚胎内胚层构建体内和两根管道的内表皮；是这两个管道在胚胎前端区域共有的一个腔室。
9.中枢神经系统的分层：最靠近管腔的一层为层，其内的细胞维持了分裂能力；由于停止有丝分裂的细胞不断向外迁移,形成层和层；神经元和神经胶质细胞来源与层。
10.在脑的发育过程中形成了三个脑泡，它们是脑、脑和脑。
11.体节将分化成三部分。
它们是节、节和节。
12.在鸡胚的羊膜发育过程中，先后形成羊膜褶、羊膜褶和羊膜褶。
13.胚胎细胞的起着“雕刻”器官形态结构的作用。
二：名词解释1.定向分化2.多潜能性3.细胞分化4.组织工程5.基因敲除6.发育7.克隆8.顶体反应9.雌原核10.卵子激活三：选择（）1.以下观点哪一个不是先成论的观点？A.卵子里早就有了胚胎；B.精子里早就有了胚胎；C.发育是渐近的，新结构是逐渐出现的；D.胚胎中套着更小的胚胎。
胚外中胚层名词解释
胚外中胚层名词解释胚外中胚层（epiblast）是胚胎发育过程中的重要器官。
它在胚胎形成初期由原胚（blastocyst）中的团块细胞（inner cell mass，ICM）分化而来，具有广泛的多能性和潜在的发育能力。
在胚胎发育过程中，胚外中胚层位于胚胎内部的内细胞团（inner cell mass，ICM）和外层细胞（trophectoderm）之间。
它是指在第六天的人类胚胎中出现的这一层细胞。
胚外中胚层的细胞数目相对较少，但它具有非常重要的发育潜力。
事实上，胚外中胚层是胚胎发育的关键阶段，它能进一步发展成为胚球期胚胎（embryonic disc），并最终形成胚胎的各个器官和组织。
胚外中胚层的细胞具有多能性（pluripotency），这意味着它们可以分化成身体各个器官和组织的细胞类型。
这种多重潜能使得胚外中胚层成为干细胞研究的热点。
科学家们希望能够利用这些具有多能性的细胞治疗各种疾病。
通过研究胚外中胚层的分化机制和调控因子，他们可以更好地了解人类发育过程和疾病的发生机制。
研究表明，胚外中胚层的形成和发育过程受到多个信号通路的调控。
比如，来自外层细胞、母体生长因子以及其他相关的细胞因子的信号都对胚外中胚层的发育起到至关重要的作用。
这些信号通过复杂的分子网络相互作用，调控细胞的增殖、分化和定位。
通过识别和研究这些信号通路，科学家们可以更好地理解生命的起源和发展。
胚外中胚层在胚胎发育过程中发挥着不可或缺的作用，它的研究对于我们了解胚胎发育的机制和胚胎过程中潜藏的潜能至关重要。
同时，胚外中胚层具有潜在的临床应用价值，因为它可以为组织再生和替代疗法提供多能性干细胞。
这一领域的研究取得了令人鼓舞的进展，为未来的医学和生物学领域带来了巨大的希望和新的可能性。
总而言之，胚外中胚层是胚胎发育过程中至关重要的器官，它具有多能性和潜在的发育能力。
通过研究胚外中胚层的形成和发育机制，我们可以更好地了解人类发育的奥秘，并为医学和生物学领域带来重要的突破。
人类发育中的胚胎干细胞和诱导多能干细胞
人类发育中的胚胎干细胞和诱导多能干细胞随着生物学和医学的不断发展，人类生命的谜团也逐渐被揭开。
有关胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究成果引起了极大的关注，其在医学领域的应用潜力也备受瞩目。
本文将对人类发育中的胚胎干细胞和诱导多能干细胞进行介绍。
一、胚胎干细胞胚胎干细胞是由受精卵发育而来的初生干细胞，可以分化为各种类型的细胞。
胚胎干细胞存在于早期胚胎的内细胞团中，即形成胎盘和胎儿的部分。
这些细胞可以通过体外培养来增殖，同时保持其干细胞特性。
利用胚胎干细胞进行组织工程和治疗方面的研究已经引起了广泛的关注。
例如，胚胎干细胞可以分化为心脏、肝脏、肌肉等细胞类型，用于组建组织和器官，实现器官移植等。
此外，胚胎干细胞也可以用于研究人类发育过程中的分子机制，以及疾病的发生和发展过程，以期提高治疗的效果。
然而，胚胎干细胞的使用也受到了道德伦理上的质疑，因为其获取需要破坏胚胎，可能造成生命上的伤害。
因此，其在临床实践中也面临着很多限制。
二、诱导多能干细胞为了克服胚胎干细胞存在的问题，科研人员也开始研究通过诱导细胞转化的方式来获得多能干细胞。
诱导多能干细胞又称为人工多能干细胞或iPS细胞，是在体细胞等成熟细胞中，通过转录因子等方式，使其获得干细胞特性的细胞。
诱导多能干细胞具有与胚胎干细胞相似的特性，而且其来源于成年体细胞，因此更容易在临床实践中使用。
通过利用诱导多能干细胞进行再生医学和组织工程等研究，可以减少对胚胎使用的依赖，同时也为临床带来了更加广阔的应用前景。
尽管诱导多能干细胞面临的科学和技术挑战依然存在，但是相比于胚胎干细胞，其更容易获取和使用。
随着技术的不断发展，诱导多能干细胞的应用前景将会越来越广阔。
结论总的来说，胚胎干细胞和诱导多能干细胞都是人类发育过程中的关键细胞类型，在医学领域的应用潜力也相当广阔。
不过，它们各自存在着优缺点，需要根据具体情况来进行选择和使用。
未来，关于这两种细胞的研究将会得到更加广泛的关注和深入的探究。
干细胞研究的新进展
干细胞研究的新进展：从“定向分化”到“克隆”干细胞研究作为生命科学的重要研究领域，以其实质性的意义和前沿性的技术为人们所关注。
在过去的几十年里，干细胞研究已经取得了重要的进展，包括干细胞的发现、干细胞的培养和定向分化以及干细胞移植治疗等。
近年来，干细胞研究又迎来了一个突破性的进展：干细胞的克隆。
2018年11月25日，中国科学家杨忠民等在国际知名学术期刊《细胞研究》上发表论文，报道了他们成功地从人类成年细胞中克隆出胚胎干细胞。
这一研究成果意味着，科学家们已经突破了干细胞研究中的一个难点问题，为未来的生命科学研究和医学实践提供了更为广阔的前景。
干细胞是一种可以自我更新并具有分化能力的细胞，具有重要的生物学意义和医学应用前景。
干细胞根据其来源和分化潜能的不同可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。
胚胎干细胞来源于受精卵发育过程中的内细胞团，可以在体外无限制地自我更新并分化成体内的各种细胞类型，如神经细胞、心脏细胞、肝脏细胞等。
成体干细胞则可以在成体器官中起到修复和更新细胞的作用，包括造血干细胞、皮肤干细胞等。
然而，干细胞研究并非容易的事情。
其中一个问题就是如何让干细胞在体外定向分化形成特定的细胞类型。
这被称为定向分化。
科学家们利用各种培养条件和信号物质，可以将一部分干细胞分化成心肌细胞、神经细胞、肝脏细胞等特定类型的细胞，以实现对某些疾病的治疗。
然而，干细胞的定向分化也有一些局限性。
一方面，细胞培养条件和信号物质的优化需要长期反复的试错，学习干细胞定向分化技术需要高超的实验技能和大量的实验操作。
另一方面，有些细胞类型的定向分化非常困难，如心室肌细胞和β细胞等，这就限制了干细胞治疗某些疾病的应用前景。
2018年，中国科学家突破了干细胞定向分化的难题，利用一个全新的技术途径，即核质移植技术，从一种成年细胞中克隆出了胚胎干细胞。
这一技术的核心是将一个成年细胞的核移植到一个已经去除核的卵母细胞中，然后通过一系列复杂的操作，重新激活这个卵母细胞的发育程序，最终得到胚胎干细胞。
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Cell最新报道：首次体外建立具有胚内和胚外组织发育潜能的多潜能干细胞系
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2017年4月6日， Cell杂志在线发表来自北京大学邓宏魁研究组题为“Derivation of Pluripotent Stem Cells with In Vivo Embryonic and Extraembryonic Potency”的研究论文。
该研究在国际上首次建立了具有全能性特征的多潜能干细胞系，获得的细胞同时具有胚内和胚外组织发育潜能。
而且该研究还表明，人的胚胎干细胞对小鼠表现出种间嵌合能力，为未来利用异种嵌合技术制备人体组织和器官奠定了基础。
这是首次体外构建具有胚外发育潜力的多能干细胞的第一步，对基础和转化研究开辟了新的途径。
邓宏魁研究组一直致力于干细胞的研究，尤其在小分子抑制剂诱导胚胎干细胞分化方面发表过很多顶级期刊，如Cell，Science等。
2013年，邓宏魁研究组在Science杂志发表的文章“Pluripotent Stem Cells Induced from Mouse Somatic Cells by Small-Molecule Compounds”指出，通过7个小分子化合物(VC6TFZ+TTNPB)可以诱导小鼠体细胞重编程形成多能干细胞。
化学诱导多能干细胞（CiPSCs）;
DOI: 10.1126/science.1239278
2015年，邓宏魁研究组在Cell杂志上发表“A XEN-like State Bridges Somatic Cells to Pluripotency during Chemical Reprogramming”指出，在化学重编程期间，胚胎内胚层（XEN）样细胞是体细胞向胚胎干细胞转化的过度态细胞。
（DOI: /10.1016/j.cell.2015.11.017）
而在这项研究中，邓宏魁课题组通过筛选，建立了一种全新的LCDM培养体系（human LIF [hLIF])，CHIR 99021，(S)-(+)-dimethindene maleate (DiM)和minocycline hydrochloride (MiH)），诱导产生具有胚内和胚外发育潜能的小鼠和人干细胞系，被命名为扩展多能干细胞（Extended Pluripotent Stem Cells），简称为EPS细胞。
化学小分子组合诱导产生hEPS细胞
而且，单个小鼠EPS细胞就注射入小鼠胚胎，即可高效地嵌合到小鼠不同发育时期的胚内和胚外组织中，并发育形成各种胚内和胚外的组织类型。
通过四倍体补偿技术发现，单个小鼠EPS细胞即可发育成为成体小鼠。
该研究还研究了人EPS细胞在小鼠中的异种嵌合潜能，人EPS细胞注射到早期小鼠胚胎后，能够稳定地嵌合到小鼠胚内和胚外组织中。
上述结果表明EPS细胞同时具有胚内和胚外的发育潜能。
该项研究首次在体外建立了同时具有胚内和胚外发育潜能的EPS细胞，为研究哺乳动物早期胚胎尤其是胚外组织发育的分子机制提供了新的工具。
小鼠EPS细胞在单细胞水平所展现出的更强的嵌合能力和发育潜能，为建立小鼠遗传模型提供了新的手段。
人EPS 细胞的异种嵌合能力为未来利用异种嵌合技术制备人体组织和器官奠定了基础，为干细胞技术治疗重大疾病提供了新的可能。
不得不提的是，先前报道的关于诱导多能干细胞产生的小分子抑制剂cocktail，APExBIO 公司都有卖的哦，K1021和K1022两个试剂盒不仅提供了诱导小鼠胚胎干细胞分化的小分子抑制剂组合，还有详细的实验Protocol，而且该文章中报道的三个小分子抑制剂，APExBIO也都有货的呢，有需要的小伙伴快找我们订购吧！！！
参考文献：
[1].Pluripotent stem cells induced from mouse somatic cells by small-molecule compounds. Science. doi: 10.1126/science.1239278.
[2].A XEN-like State Bridges Somatic Cells to Pluripotencyduring Chemical Reprogramming. Cell. doi: 10.1016/j.cell.2015.11.017.
[3].Derivation of Pluripotent Stem Cells with In Vivo Embryonic and Extraembryonic Potency. Cell. DOI: /10.1016/j.。