干细胞
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第13章 干细胞应用
本节课主要内容
1-干细胞的定义与应用 2-干细胞的分类及特点 3-干细胞分离与体外培养 4-干细胞的诱导分化 5-有关伦理学与技术方面的讨论 6-最新进展
本节课关键问题
干细胞特点与分离培养
一 定义与应用
(一)定义 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。
2疾病治疗
细胞疗法 通过肝细胞移植对心脏病、帕金森、糖尿病、脊椎损伤 等疾病的治疗有重大价值。 例子1:心脏病 例子2:糖尿病 是一种慢性疾病,它是因先天性或后来体内胰腺分泌胰 岛素缺乏,或因胰岛素功能失调所至。这种功能失调导 致血中葡萄糖浓度增高,从而危及体内诸多系统,特别 对血管系统和神经系统影响最大。 糖尿病有两种主要类型,其中的甲型糖尿病过去称之为 胰岛素依赖性糖尿病,此种病人其胰脏不能正常地生产 十分重要的胰岛素。必须通过注射胰岛素来控制血糖含 量,通常情况下患者一天最少需要注射四次。除了甲型 糖尿病,还有乙型糖尿病。
(二)成体干细胞分离培养
1.定义:成体干细胞是指存在于一种已经分化 组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新 并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。 成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血 系统,具有修复和再生的能力。成体干细胞在 其中起着关键的作用。 成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大 多处于休眠状态,在病理状态或在外因诱导下 可以表现出不同程度的再生和更新能力。
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3.分离自胚胎瘤细胞 胚胎瘤细胞(embryonic carcinoma cell)是 可以形成畸胎瘤的细胞。分离自胚胎瘤细胞的 干细胞称为EC细胞。
干细胞培养方法 1 体外培养方法
从胚胎内细胞团分离培养胚胎干细胞步骤包括内细胞 团获得、原代培养、传代培养、干细胞鉴定几个步骤。 (1)细胞团获得 (2)原代与传代培养 在合适的培养条件下,这些胚胎干细胞进行分裂自 我更新形成细胞团,有的则停止分裂而进行分化:骨 细胞、腺细胞、心肌细胞和神经细胞等。 胚胎干细胞的一个特性就是它能在保留未分化能力 的同时进行无限的分裂和自我更新
(二)特征
1 自我更新特征 自我更新是指干细胞具有分裂和自我复制能力,子代 细胞维持干细胞的原始特征。干细胞的自我更新可通 过对称分裂和不对称分裂两种形式进行。 (1)对称分裂(symmetric division)是指一个干细 胞分裂产生的两个子细胞全是干细胞。 (2)不对称分裂(asymmetric division)是指一个干 细胞分裂成一个干细胞和一个短暂增殖细胞,称之为 祖细胞(progenitor cell),存在于胎儿或成年组织中, 是部分特化的细胞,可以分化成功能细胞。祖细胞分 裂形成的是两个专一功能的子细胞,不具备自我复制 的能力。
干细胞标记物 是位于细胞表面可以有选择性地结合和粘附信号分子 的受体蛋白。 根据不同的干细胞的标记物可以鉴定不同的干细胞, 结合荧光标记、流式细胞仪可以实现干细胞的分离 (图13.4)。 例如: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(Stage-specific embryonic antigen,SSEA)。灵长类ES细胞表达SSEA-3、 SSEA-4及高分子糖蛋白TRA-1-60、TRA-1-81等。原 始生殖细胞源的人类胚胎干细胞还表达SSEA-1、 SSEA-3,SSEA-4表达量有所下降。
3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。而不必担心想分化 的细胞那样,在细胞更新中可能丢失治疗基因。 通过胚胎干细胞和基因治疗技术,可以矫正缺 陷基因。例如,如果发现早期胚胎有某种基因 缺陷而会患基因缺陷病,可以收集部分或全部 胚胎干细胞,通过基因工程技术将正常的基因 替代干细胞中的缺陷基因,再将修复后的胚胎 干细胞嵌入胚胎中,经过九月怀胎将会出生一 个健康婴儿。
结果: 细胞体外培养呈“巢状”生长,可以持续传代; AKP染色oct4、ssea-1等特异性抗体免疫反应均阳性 (将细胞标记绿色荧光蛋白(GFP),起到示踪作用) 裸鼠皮下注射的细胞发育生长为包含各胚层细胞成分 的畸胎瘤。 结论: 从小鼠ICM所分离的细胞为小鼠胚胎干细胞。
人类:1998年
2007年4月11日:英国《泰晤士报》在头版报 道了用干细胞技术治疗糖尿病取得了重大突破。 临床试验证明,采用干细胞治疗手段的糖尿病 患者体内可以生产胰岛素,他们可以停止体外 注射人胰岛素。患有胰岛素依赖的糖尿病患者 在注射了自体干细胞之后摆脱了对人造胰岛素 的依赖。 糖尿病 http://bbs.tnbzy.com/thread-26157-1-1.html
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年医学顶尖杂志《Pediatrics》刊文: 2004年美国一个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。这一案例成为儿童白血 病自体脐带血成功移植的全球首例。
胚胎干细胞分化潜能评价
(1)体外分化实验 将获得的胚胎干细胞制成悬浮液 培养在铺有明胶的培养皿中,一段时间后部分细胞贴 壁生长,分化成神经、肌肉、软骨等不同组织细胞; 同时一部分不贴壁的细胞悬浮生长,先生成“简单类 胚体”,进一步培养成囊状胚体。 (2)体内分化实验 将一定量的胚胎干细胞注射进同 源动物皮下,讲过一段时间后,注射皮下有组织瘤生 成。手术取瘤,常规制片后观察,一般是含有三个胚 层的畸胎瘤。 (3)嵌合体形成 将胚胎干细胞通过聚集法或者注射 法与受体胚胎结合,并且将胚胎移植进同期化代孕母 受体,各自表达自己的基因型,最终得到嵌合体动物。
(1)有饲养层培养法: 主要应用小鼠胚胎原代成纤维细胞(PMEF) 和SIM小鼠成纤维细胞耐硫代鸟嘌呤和耐乌苯 甘亚系STO细胞作为饲养层细胞。(P283) PMEF和SIM都能分泌促进胚胎干细胞增生和抑 制胚胎干细胞自主分化的因子---白血病抑制因 子(LIF)。 白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor,LIF)一种天然细胞因子,因可以抑制白 血病细胞系M1的生长和分化而得名。
干细胞生物学被1999年美国《科学》推举为二 十一世纪最重要的十项科学领域之首。 据美国《生活科学》网站报道,该网站日前评 选出未来将改变人类生活的十大科技,分别为: 克隆、基因疗法和、或干细胞 PBC、 ICBC、 CCB、 ABC? 干细胞银行:印度 http://v.youku.com/v_show/id_XODE4NTkwM TI=.html
自1995年起,全世界有40多个国家设立了各 种性质的脐带血血库达116家,非血缘关系脐 带血干细胞的移植及应用超过10000例,自体 或血缘关系脐带血干细胞的成功移植案例也逐 年上升。 在我国,共有4家(北京、天津、上海、广 东),实现非血缘或学院关系脐带血干细胞移 植成功近400例,尚未有自体脐带血干细胞应 用的成功病例。
2 增值特征 (1)增值的缓慢性 一般情况下,干细胞处 于休眠或缓慢增值状态。缓慢增殖还可以减少 基因发生突变的可能性。 (2)增值的自稳性 也称自我维持,是指干 细胞会自我更新维持自身数目的恒定,主要是 通过不对称分裂来实现。
3 分化特征 (1)单能干细胞(Monopotent stem cell)是只能分 化为单一类型细胞的干细胞。例如表皮的基质细胞 (即表皮干细胞)只能分化产生角化表皮细胞。 (2)多能干细胞(Multipotent stem cell)是能够形 成两种或两种以上类型细胞的干细胞。例如骨髓造血 干细胞就是典型的多能干细胞,可以分化成红细胞、 巨噬细胞、粒细胞(中性、嗜碱性、嗜酸性)、巨核 细胞(发育成血小板)、淋巴细胞(至少6种以上的淋 巴细胞)等多种类型细胞。 (3)全能干细胞(Almighty stem cell)是具有无限 分化潜能的干细胞。例如胚胎干细胞。
(3)胚胎干细胞的鉴定
碱性磷酸酶(Alkaline phosphatases,AKP) 活性 未分化的胚胎干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。 端粒酶(Telomerase)活性 端粒酶是增加 染色体末端端粒序列、维持端粒长度的一种核 糖蛋白。端粒酶有助于维持端粒长度,胚胎干 细胞有着高水平的端粒酶活性,并具有长的端 粒(图13.3)。
(2)无饲养层培养法: 是利用各种能分泌抑制分化因子的细胞制备条 件培养基,或者在基础培养基加入重组的LIF 等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。 除LIF外,细胞因子还有: 碱性成纤维生长因子(Basic fibroblast growth factorb,FGF)是一种与肝素结合的多肽类丝 裂原(mitogen),是一重要的细胞增殖与分 化调节剂。有研究发现无血清培养基中添加人 的碱性成纤维生长因子(bFGF)利于保持胚 胎干细胞的未分化状态。
(三)应用 1 组织或细胞修复
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。 角膜移植 日本报道: http://v.youku.com/v_show/id_XMjE5NTAwM zl=html
(二)成体干细胞
来自成体的具有分裂和分化潜能的细胞。 骨髓、脂肪、肌肉、脐带血、血液中均已发现 具有多向分化潜能的干细胞。 血液中每100万个只有一个干细胞。每1×105 骨髓单个核细胞中有2-5个骨髓干细胞。
三 干细胞分离与培养
(一)胚胎干细胞分离培养 胚胎干细胞来源 1.分离自胚胎内细胞团 从早期胚胎内细胞团(inner cell mass,ICM) 分离是获得胚胎干细胞的主要途径。ES细胞 一般是指该途径分离到的胚胎干细胞。 1981年,埃文斯(Evans)和考夫曼(Kaufman) 建立了未分化的小鼠胚胎干细胞系。 2007年诺贝尔生理学和医学奖。
目前NIH(美国健康研究院National institutes of Health)注册的共26株。 1998年美国:Thomson小组从4个体外受精培 养至囊胚的内细胞团进行体外培养、传代得到 5个人类ES细胞系。 2002年10月我国:我国首株人类胚胎干细胞 系由中山大学附属第二医院建立。
二分类与特点
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,干细胞可分为单能 干细胞、多能干细胞与全能干细胞。 全能干细胞从理论上可以分化成所有组织与器 官。 从来源上讲,干细胞包括成体干细胞和胚胎干 细胞。
(一)胚胎干细胞
胚胎干细胞简称ES(Embryo Stem)细胞, 是一种全能干细胞,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 一种全能细胞系,可以分化成任何一种组织类 型的细胞。
2.分离自原始生殖细胞 从原始生殖细胞分离的干细胞称为胚胎生殖 细胞(Embryonic germ cell,EGG),简称EG 细胞。 通过获取原始生殖细胞移动到的相应组织就 可以获得原始生殖细胞。具体时间根据不同 动物而异,例如:小鼠取12.5天的胎儿生殖 嵴;人取5-9周龄的胎儿背肠系膜或者生殖嵴。
例子:胚胎干细胞分离与细胞系的建立: 小鼠;1981年 1)4.5天的囊胚 2)分离囊胚的内细胞团 3)在条件培养液及小鼠胚胎成纤维细胞做铺 层下细胞扩增传代,定细胞 4)裸鼠皮下注射的细胞发育生长为包含各胚 层细胞成分的畸胎瘤。
具体过程:
1.分离小鼠小鼠囊胚的内细胞团(ICM)细胞 2.在条件培养液及小鼠胚胎成纤维细胞(MEF) 做铺层下,细胞扩增传代 3.碱性磷酸酶(AKP)染色及oct4、ssea-1等 特异性抗体鉴定细胞 4.并将细胞注射至裸鼠皮下观察细胞在动物体 内的生长变化。
本节课主要内容
1-干细胞的定义与应用 2-干细胞的分类及特点 3-干细胞分离与体外培养 4-干细胞的诱导分化 5-有关伦理学与技术方面的讨论 6-最新进展
本节课关键问题
干细胞特点与分离培养
一 定义与应用
(一)定义 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。
2疾病治疗
细胞疗法 通过肝细胞移植对心脏病、帕金森、糖尿病、脊椎损伤 等疾病的治疗有重大价值。 例子1:心脏病 例子2:糖尿病 是一种慢性疾病,它是因先天性或后来体内胰腺分泌胰 岛素缺乏,或因胰岛素功能失调所至。这种功能失调导 致血中葡萄糖浓度增高,从而危及体内诸多系统,特别 对血管系统和神经系统影响最大。 糖尿病有两种主要类型,其中的甲型糖尿病过去称之为 胰岛素依赖性糖尿病,此种病人其胰脏不能正常地生产 十分重要的胰岛素。必须通过注射胰岛素来控制血糖含 量,通常情况下患者一天最少需要注射四次。除了甲型 糖尿病,还有乙型糖尿病。
(二)成体干细胞分离培养
1.定义:成体干细胞是指存在于一种已经分化 组织中的未分化细胞,这种细胞能够自我更新 并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。 成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血 系统,具有修复和再生的能力。成体干细胞在 其中起着关键的作用。 成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大 多处于休眠状态,在病理状态或在外因诱导下 可以表现出不同程度的再生和更新能力。
Leabharlann Baidu
3.分离自胚胎瘤细胞 胚胎瘤细胞(embryonic carcinoma cell)是 可以形成畸胎瘤的细胞。分离自胚胎瘤细胞的 干细胞称为EC细胞。
干细胞培养方法 1 体外培养方法
从胚胎内细胞团分离培养胚胎干细胞步骤包括内细胞 团获得、原代培养、传代培养、干细胞鉴定几个步骤。 (1)细胞团获得 (2)原代与传代培养 在合适的培养条件下,这些胚胎干细胞进行分裂自 我更新形成细胞团,有的则停止分裂而进行分化:骨 细胞、腺细胞、心肌细胞和神经细胞等。 胚胎干细胞的一个特性就是它能在保留未分化能力 的同时进行无限的分裂和自我更新
(二)特征
1 自我更新特征 自我更新是指干细胞具有分裂和自我复制能力,子代 细胞维持干细胞的原始特征。干细胞的自我更新可通 过对称分裂和不对称分裂两种形式进行。 (1)对称分裂(symmetric division)是指一个干细 胞分裂产生的两个子细胞全是干细胞。 (2)不对称分裂(asymmetric division)是指一个干 细胞分裂成一个干细胞和一个短暂增殖细胞,称之为 祖细胞(progenitor cell),存在于胎儿或成年组织中, 是部分特化的细胞,可以分化成功能细胞。祖细胞分 裂形成的是两个专一功能的子细胞,不具备自我复制 的能力。
干细胞标记物 是位于细胞表面可以有选择性地结合和粘附信号分子 的受体蛋白。 根据不同的干细胞的标记物可以鉴定不同的干细胞, 结合荧光标记、流式细胞仪可以实现干细胞的分离 (图13.4)。 例如: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(Stage-specific embryonic antigen,SSEA)。灵长类ES细胞表达SSEA-3、 SSEA-4及高分子糖蛋白TRA-1-60、TRA-1-81等。原 始生殖细胞源的人类胚胎干细胞还表达SSEA-1、 SSEA-3,SSEA-4表达量有所下降。
3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。而不必担心想分化 的细胞那样,在细胞更新中可能丢失治疗基因。 通过胚胎干细胞和基因治疗技术,可以矫正缺 陷基因。例如,如果发现早期胚胎有某种基因 缺陷而会患基因缺陷病,可以收集部分或全部 胚胎干细胞,通过基因工程技术将正常的基因 替代干细胞中的缺陷基因,再将修复后的胚胎 干细胞嵌入胚胎中,经过九月怀胎将会出生一 个健康婴儿。
结果: 细胞体外培养呈“巢状”生长,可以持续传代; AKP染色oct4、ssea-1等特异性抗体免疫反应均阳性 (将细胞标记绿色荧光蛋白(GFP),起到示踪作用) 裸鼠皮下注射的细胞发育生长为包含各胚层细胞成分 的畸胎瘤。 结论: 从小鼠ICM所分离的细胞为小鼠胚胎干细胞。
人类:1998年
2007年4月11日:英国《泰晤士报》在头版报 道了用干细胞技术治疗糖尿病取得了重大突破。 临床试验证明,采用干细胞治疗手段的糖尿病 患者体内可以生产胰岛素,他们可以停止体外 注射人胰岛素。患有胰岛素依赖的糖尿病患者 在注射了自体干细胞之后摆脱了对人造胰岛素 的依赖。 糖尿病 http://bbs.tnbzy.com/thread-26157-1-1.html
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年医学顶尖杂志《Pediatrics》刊文: 2004年美国一个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。这一案例成为儿童白血 病自体脐带血成功移植的全球首例。
胚胎干细胞分化潜能评价
(1)体外分化实验 将获得的胚胎干细胞制成悬浮液 培养在铺有明胶的培养皿中,一段时间后部分细胞贴 壁生长,分化成神经、肌肉、软骨等不同组织细胞; 同时一部分不贴壁的细胞悬浮生长,先生成“简单类 胚体”,进一步培养成囊状胚体。 (2)体内分化实验 将一定量的胚胎干细胞注射进同 源动物皮下,讲过一段时间后,注射皮下有组织瘤生 成。手术取瘤,常规制片后观察,一般是含有三个胚 层的畸胎瘤。 (3)嵌合体形成 将胚胎干细胞通过聚集法或者注射 法与受体胚胎结合,并且将胚胎移植进同期化代孕母 受体,各自表达自己的基因型,最终得到嵌合体动物。
(1)有饲养层培养法: 主要应用小鼠胚胎原代成纤维细胞(PMEF) 和SIM小鼠成纤维细胞耐硫代鸟嘌呤和耐乌苯 甘亚系STO细胞作为饲养层细胞。(P283) PMEF和SIM都能分泌促进胚胎干细胞增生和抑 制胚胎干细胞自主分化的因子---白血病抑制因 子(LIF)。 白血病抑制因子(Leukemia inhibitory factor,LIF)一种天然细胞因子,因可以抑制白 血病细胞系M1的生长和分化而得名。
干细胞生物学被1999年美国《科学》推举为二 十一世纪最重要的十项科学领域之首。 据美国《生活科学》网站报道,该网站日前评 选出未来将改变人类生活的十大科技,分别为: 克隆、基因疗法和、或干细胞 PBC、 ICBC、 CCB、 ABC? 干细胞银行:印度 http://v.youku.com/v_show/id_XODE4NTkwM TI=.html
自1995年起,全世界有40多个国家设立了各 种性质的脐带血血库达116家,非血缘关系脐 带血干细胞的移植及应用超过10000例,自体 或血缘关系脐带血干细胞的成功移植案例也逐 年上升。 在我国,共有4家(北京、天津、上海、广 东),实现非血缘或学院关系脐带血干细胞移 植成功近400例,尚未有自体脐带血干细胞应 用的成功病例。
2 增值特征 (1)增值的缓慢性 一般情况下,干细胞处 于休眠或缓慢增值状态。缓慢增殖还可以减少 基因发生突变的可能性。 (2)增值的自稳性 也称自我维持,是指干 细胞会自我更新维持自身数目的恒定,主要是 通过不对称分裂来实现。
3 分化特征 (1)单能干细胞(Monopotent stem cell)是只能分 化为单一类型细胞的干细胞。例如表皮的基质细胞 (即表皮干细胞)只能分化产生角化表皮细胞。 (2)多能干细胞(Multipotent stem cell)是能够形 成两种或两种以上类型细胞的干细胞。例如骨髓造血 干细胞就是典型的多能干细胞,可以分化成红细胞、 巨噬细胞、粒细胞(中性、嗜碱性、嗜酸性)、巨核 细胞(发育成血小板)、淋巴细胞(至少6种以上的淋 巴细胞)等多种类型细胞。 (3)全能干细胞(Almighty stem cell)是具有无限 分化潜能的干细胞。例如胚胎干细胞。
(3)胚胎干细胞的鉴定
碱性磷酸酶(Alkaline phosphatases,AKP) 活性 未分化的胚胎干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。 端粒酶(Telomerase)活性 端粒酶是增加 染色体末端端粒序列、维持端粒长度的一种核 糖蛋白。端粒酶有助于维持端粒长度,胚胎干 细胞有着高水平的端粒酶活性,并具有长的端 粒(图13.3)。
(2)无饲养层培养法: 是利用各种能分泌抑制分化因子的细胞制备条 件培养基,或者在基础培养基加入重组的LIF 等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。 除LIF外,细胞因子还有: 碱性成纤维生长因子(Basic fibroblast growth factorb,FGF)是一种与肝素结合的多肽类丝 裂原(mitogen),是一重要的细胞增殖与分 化调节剂。有研究发现无血清培养基中添加人 的碱性成纤维生长因子(bFGF)利于保持胚 胎干细胞的未分化状态。
(三)应用 1 组织或细胞修复
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。 角膜移植 日本报道: http://v.youku.com/v_show/id_XMjE5NTAwM zl=html
(二)成体干细胞
来自成体的具有分裂和分化潜能的细胞。 骨髓、脂肪、肌肉、脐带血、血液中均已发现 具有多向分化潜能的干细胞。 血液中每100万个只有一个干细胞。每1×105 骨髓单个核细胞中有2-5个骨髓干细胞。
三 干细胞分离与培养
(一)胚胎干细胞分离培养 胚胎干细胞来源 1.分离自胚胎内细胞团 从早期胚胎内细胞团(inner cell mass,ICM) 分离是获得胚胎干细胞的主要途径。ES细胞 一般是指该途径分离到的胚胎干细胞。 1981年,埃文斯(Evans)和考夫曼(Kaufman) 建立了未分化的小鼠胚胎干细胞系。 2007年诺贝尔生理学和医学奖。
目前NIH(美国健康研究院National institutes of Health)注册的共26株。 1998年美国:Thomson小组从4个体外受精培 养至囊胚的内细胞团进行体外培养、传代得到 5个人类ES细胞系。 2002年10月我国:我国首株人类胚胎干细胞 系由中山大学附属第二医院建立。
二分类与特点
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,干细胞可分为单能 干细胞、多能干细胞与全能干细胞。 全能干细胞从理论上可以分化成所有组织与器 官。 从来源上讲,干细胞包括成体干细胞和胚胎干 细胞。
(一)胚胎干细胞
胚胎干细胞简称ES(Embryo Stem)细胞, 是一种全能干细胞,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 一种全能细胞系,可以分化成任何一种组织类 型的细胞。
2.分离自原始生殖细胞 从原始生殖细胞分离的干细胞称为胚胎生殖 细胞(Embryonic germ cell,EGG),简称EG 细胞。 通过获取原始生殖细胞移动到的相应组织就 可以获得原始生殖细胞。具体时间根据不同 动物而异,例如:小鼠取12.5天的胎儿生殖 嵴;人取5-9周龄的胎儿背肠系膜或者生殖嵴。
例子:胚胎干细胞分离与细胞系的建立: 小鼠;1981年 1)4.5天的囊胚 2)分离囊胚的内细胞团 3)在条件培养液及小鼠胚胎成纤维细胞做铺 层下细胞扩增传代,定细胞 4)裸鼠皮下注射的细胞发育生长为包含各胚 层细胞成分的畸胎瘤。
具体过程:
1.分离小鼠小鼠囊胚的内细胞团(ICM)细胞 2.在条件培养液及小鼠胚胎成纤维细胞(MEF) 做铺层下,细胞扩增传代 3.碱性磷酸酶(AKP)染色及oct4、ssea-1等 特异性抗体鉴定细胞 4.并将细胞注射至裸鼠皮下观察细胞在动物体 内的生长变化。