干细胞与细胞工程

单克隆抗体的主要应用
? 1、作为医学检验试；如MHC和ABO血 型鉴定等
? 2、用于治疗疾病 ? 3、作为研究的探针，如用荧光物质标记
单克隆抗体作为探针，确定相应生物大 分子在细胞中的位置等。
三、干细胞工程
干细胞工程是利用细胞培养技术在体外人工控制 细胞分化、增殖并生长成所需要的组织，使之大量生 产，用来修补损伤所引起的功能丧失的组织与器官， 满足临床康复的需要，同时对一些一直困扰人类健康 的疾病如恶性肿瘤、帕金森病等提供更好的医治。
三、几种主要的干细胞
? 1、胚胎干细胞（ ESC ）： 是指来自胚胎期的卵裂 球或胚泡的内细胞团， 具有多向分化潜能和自 我更新能力的细胞
? 胚胎干细胞在体外可无 限增殖并保持未分化的 状态，可以分化为外胚 层、中胚层和内胚层各 类型细胞，甚至可发育 分化为一个完整的个体。
全能细 胞
囊胚
胚胎
内细胞 团
粒酶活性 ? 2、生化特性 ? 在干细胞表面可检测到早期胚胎细胞
中表达的阶段特异性胚胎抗原（SSEA）， SSEA有种属差异性。
二、干细胞的增殖与分化特性
? 1、干细胞的增殖特性 ? —干细胞增殖的缓慢性： ? —干细胞增殖系统的自稳定性 ? 干细胞在生物体的生命过程中自我更新并维持
自身数目恒定的特性称为干细胞的自稳定性。 干细胞分裂后，如果两个子细胞都是分细胞或 都是干细胞，称为对称分裂，若产生的子细胞 一个是干细胞，一个是分化细胞，则称为不对 称分裂。哺乳动物的干细胞是种群意义上的不 对称分裂，称为种群不对称分裂。
? ④能无限制的分裂增殖； ? ⑤具有多向分化潜能 ，能分化成不同类型的组织
细胞，造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干 细胞等成体干细胞具有一定的跨系、甚至跨胚层 分化的潜能； ? ⑥分裂的慢周期性 ，绝大多数干细胞处于 G0期 ? ⑦通过两种方式分裂 ，对称分裂和不对称分裂前 者形成两个相同的干细胞或者分化细胞，后者形 成一个干细胞和一个分化细胞。
原始生 殖细胞
培养的胚 胎干细胞
胚胎干细胞的生物学特征
? 1、体外分化抑制培养时，呈克隆状生长，细 胞界限不清
? 2、可在体外扩增、选择和冻存，需要时冻存 细胞可解冻，继续培养而不失原细胞特征，
? 3、细胞内散布着核糖体和线粒体， ? 4、细胞核相对较大，核内多为常染色质 ? 5、表达阶段特异性胚胎抗原 SSEA ? 6、有很强的端粒酶活性。
2、干细胞的分化特性
? 1）干细胞的分化潜能 ? -全能性干细胞 ? -多能性干细胞 ? -专能干细胞 ? 受精卵能够分化出各种细胞、组织，形成一个完整
的个体，所以把受精卵的分化潜能称为全能性。随 着分化发育的进程，细胞逐渐丧失其分化潜能。从 全能性到多能性，再到单能性，最后失去分化潜能 成为成熟定型的细胞
? 2）干细胞的转分化与去分化
? —干细胞的转分化 ：一种组织类型
的干细胞在一定条件下可以分化为另 一种组织类型的细胞
? —干细胞的去分化 ：一种干细胞向
其前体细胞的逆向转化被称为是干细 胞的去分化
干细胞的特点
? ①终生保持未分化或低分化特征；
? ②在机体的中的数目、位置相对恒定； ? ③具有自我更新能力；
3、神经干细胞
神经干细胞是指具有自我更新能力及分化形成神经元、 支持营养神经元的星形胶质细胞和少突胶质细胞的一些细胞。
1992年开始，科学家分别从小鼠、大鼠和成人脑组织分离出神经 干细胞；
我国科学家从人胚胎纹状体、成年大鼠纹状体和小鼠胚胎质组织 中获得神经干细胞；
1996年，从成年哺乳动物脊髓内分离得到神经干细胞，由此提出 神经干细胞在哺乳动物成体或胚胎中枢神经系统中广泛存在的观点。
2、造血干细胞
造血干细胞是存在于造血组织内的一类能分化产生各种 血细胞的原始细胞，又称多能造血干细胞
造血Hale Waihona Puke Baidu细胞可分为两类：
一类为长期造血干细胞，具有很强的自我更新能力， 并维持长期的连续性；
另一类为短期造血干细胞，具有有限的自我更新能力， 维持正常造血细胞的生长；又称祖细胞或前体细胞。
造血干细胞在成体血组织中数目很少，仅占有核细胞的 0.05%,并且造血干细胞没有明显示的形态特征,只有通过其表 面特有的标志分子和功能进行鉴定和分离纯化,CD34+是造血 干细胞的代表性表面标志, 临床和基础研究大多通过应用 CD34+细筛选\富集造血干细胞。虽然CD34+细胞不全是造血 干细胞，但造血干细胞全部表达CD34+分子。
神经干细胞在形态上存在异质性，大多为梭形，两端有 较长的神经突起，比较容易识别。
神经干细胞的标志物有巢蛋白、波形蛋白、神经胶质纤 维酸性蛋白等。
第二节 细胞工程
? 细胞工程是应用细胞生物学和分子生 物学方法，在细胞水平上进行遗传操作、 改变细胞的遗传学特征和生物学特性， 以获得特定生物学特性细胞和生物个体 的技术。常采用的生物技术有：细胞培 养、细胞分化的定向诱导和显微注射等
一、细胞融合
细胞融合是两个或多个细胞合并形成一个细胞的过程。 在自然情况下发生的融合称为自然融合，用人工方法促 使细胞发生融合的，称为人工诱导融合
常用的方法有：病毒法、聚乙二醇（PEG）法和电融合法。 主要过程如下：
先两种不同类 型细胞培养
用灭活的仙台 病毒或聚乙二 醇与细胞混合
继续培养
对融合细 胞筛选
第十章 干细胞与细胞工程
第一节 干细胞
? 干细胞是指具有分裂增殖能力，并能 分化形成一种以上“专业”细胞的原始细 胞。
? —存在于胚胎的干细胞称胚胎干细胞 ? —存在于成体细胞的干细胞称成体干细胞
一、干细胞的形态与生化特征
? 1、形态有共性， ? —通常为圆形或椭圆形， ? —细胞体积小，核相对较大， ? —核内多为常染色质，并具有较高的端
在病毒作用下， 两细胞融合
二、杂交瘤与单克隆抗体
?单克隆抗体技术又称杂交瘤技术，主要由细胞融合、抗体筛选和细胞克隆 化培养技术组成。
?正常淋巴细胞（如小鼠脾细胞）具有分泌抗体的能力，但不能长期培养， 瘤细胞（如骨髓瘤）可以在体外长期培养，但不分泌抗体。于是英国人 Kohler和Milstein 1975将两种细胞杂交而创立了单克隆抗体技术，获 1984 年诺贝尔奖。