胚胎干细胞教程教案
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❖Differences in mRNA expression patterns among different cell types.
❖Different cell types synthesize different sets of proteins.
❖Gene expression can be regulated at many of the steps in the pathway from DNA to RNA to protein.
2020/4/18
2020/4/18
利用干细胞可塑性
Stem cells migrate to sites of organ damage and differentiate to cell types competent to participate in tissue regeneration.
Turning brain into blood: Science, 1999, 283: 534-535 NSC+EGF & FGF: Growing
2020/4/18
Production of differentiated cells from mouse ES cells in culture.
2020/4/18
The four essential processes by which a multicellular organism is made:
Cell proliferation, Cell specialization, Cell interaction, and Cell movement.
• 1 干细胞本身不是终末分化细胞 • 2 干细胞能无限增殖分裂 • 3 干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内
处于静止状态 • 4 干细胞分裂产生的子细胞只能在两种途径中
选择其一，或保持亲代特征仍作为干细胞，或 不可逆地向终末分化。
2020/4/18
干细胞的鉴别
• 利用慢细胞周期性和自我更新能力，采用标记 滞留细胞和细胞克隆来识别，但有局限性
• 干细胞表面标志：荧光素的化学特性和受体的 独特结构
• 基因标志：特异性基因和转录因子 • 基因工程技术结合荧光素而不依赖于细胞表面
标志来鉴别
2020/4/18
怎样得到 pluripotent stem cell?
• 1998年美国有两个小组分别培养出了人多能( pluripotent )干细胞：
2020/4/18
Transdifferentiation: From one type of cell into another type
Includes: Dedifferentiation---Redifferentiation
去分化
再分化
2020/4/18
2020/4/18
干细胞功能分类 • Totipotent stem cell: 全能干细胞, 如受精卵 • pluripotent stem cell: 多能干细胞，如囊胚中
2020/4/18
2020/4/18
2020/4/18
2020/4/18
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Stem cell plasticity
Adult stem cells can differentiate into a large number of different cell types.
Turning blood into brain: Science, 2000, 290: 1779-1782
中胚层
Regeneration of new tissues from our own cells will not be far behind
2020/4/18
Science, December 6, 2002: 1901
免疫学方法， 免疫外科学方法 组织培养法 显微外科法
2020/4/18
干细胞的特征
2020/4/18
Cell differentiation
About the concept of cell differentiation
The process that a cell changes to carry out a specialized function: Marked by: Morphology / Structure / Function
Where to get the stem cells?
(1) Embryonic stem cells
来自早期胚胎、原 始生殖细胞或畸胎 瘤组织等源于胚胎 的干细胞，属全能 干细胞totipotent， 每个细胞可以发育 成为完整的个体。
2020/4/18
(2) Adult stem cells
• James A. Thomson在 Wisconsin大学领导一个研究小组从人胚胎组 织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是：人卵体外受精后， 将胚胎培育到囊胚阶段，提取 inner cell mass细胞，建立细胞株。 经测试这些细胞株的细胞表面 marker 和酶活性，证实它们就是胚 胎干细胞。用这种方法，每个胚胎可取得15－20个细胞用于培养 。
的内囊细胞 multipotent stem cell • Unipotent stem cell: 专能干细胞，如造血干
细胞 committed stem cell
2020/4/18
Some stem cells have more developmental options than others
存在于成体组织中， 属单能committed或多 能干细胞multipotent， 可以定向分化为一种 或几种不同的组织,如 造血干细胞，神经干 细胞等
2020/4/18
(3) Umbilical cord blood stem cells (4) Fetal stem cells
2020/4/18
2020/4/18
❖The different cell types of a multicellular organism contain the same DNA.
❖A cell can change the expression of its genes in response to external signals.
❖Different cell types synthesize different sets of proteins.
❖Gene expression can be regulated at many of the steps in the pathway from DNA to RNA to protein.
2020/4/18
2020/4/18
利用干细胞可塑性
Stem cells migrate to sites of organ damage and differentiate to cell types competent to participate in tissue regeneration.
Turning brain into blood: Science, 1999, 283: 534-535 NSC+EGF & FGF: Growing
2020/4/18
Production of differentiated cells from mouse ES cells in culture.
2020/4/18
The four essential processes by which a multicellular organism is made:
Cell proliferation, Cell specialization, Cell interaction, and Cell movement.
• 1 干细胞本身不是终末分化细胞 • 2 干细胞能无限增殖分裂 • 3 干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内
处于静止状态 • 4 干细胞分裂产生的子细胞只能在两种途径中
选择其一，或保持亲代特征仍作为干细胞，或 不可逆地向终末分化。
2020/4/18
干细胞的鉴别
• 利用慢细胞周期性和自我更新能力，采用标记 滞留细胞和细胞克隆来识别，但有局限性
• 干细胞表面标志：荧光素的化学特性和受体的 独特结构
• 基因标志：特异性基因和转录因子 • 基因工程技术结合荧光素而不依赖于细胞表面
标志来鉴别
2020/4/18
怎样得到 pluripotent stem cell?
• 1998年美国有两个小组分别培养出了人多能( pluripotent )干细胞：
2020/4/18
Transdifferentiation: From one type of cell into another type
Includes: Dedifferentiation---Redifferentiation
去分化
再分化
2020/4/18
2020/4/18
干细胞功能分类 • Totipotent stem cell: 全能干细胞, 如受精卵 • pluripotent stem cell: 多能干细胞，如囊胚中
2020/4/18
2020/4/18
2020/4/18
2020/4/18
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Stem cell plasticity
Adult stem cells can differentiate into a large number of different cell types.
Turning blood into brain: Science, 2000, 290: 1779-1782
中胚层
Regeneration of new tissues from our own cells will not be far behind
2020/4/18
Science, December 6, 2002: 1901
免疫学方法， 免疫外科学方法 组织培养法 显微外科法
2020/4/18
干细胞的特征
2020/4/18
Cell differentiation
About the concept of cell differentiation
The process that a cell changes to carry out a specialized function: Marked by: Morphology / Structure / Function
Where to get the stem cells?
(1) Embryonic stem cells
来自早期胚胎、原 始生殖细胞或畸胎 瘤组织等源于胚胎 的干细胞，属全能 干细胞totipotent， 每个细胞可以发育 成为完整的个体。
2020/4/18
(2) Adult stem cells
• James A. Thomson在 Wisconsin大学领导一个研究小组从人胚胎组 织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是：人卵体外受精后， 将胚胎培育到囊胚阶段，提取 inner cell mass细胞，建立细胞株。 经测试这些细胞株的细胞表面 marker 和酶活性，证实它们就是胚 胎干细胞。用这种方法，每个胚胎可取得15－20个细胞用于培养 。
的内囊细胞 multipotent stem cell • Unipotent stem cell: 专能干细胞，如造血干
细胞 committed stem cell
2020/4/18
Some stem cells have more developmental options than others
存在于成体组织中， 属单能committed或多 能干细胞multipotent， 可以定向分化为一种 或几种不同的组织,如 造血干细胞，神经干 细胞等
2020/4/18
(3) Umbilical cord blood stem cells (4) Fetal stem cells
2020/4/18
2020/4/18
❖The different cell types of a multicellular organism contain the same DNA.
❖A cell can change the expression of its genes in response to external signals.