第一节干细胞概述

人胚胎 注射 小鼠皮下 干细胞
（内胚层）
胃上皮
混合组织瘤
（中胚层） 骨、软骨、平滑肌、横纹肌
（外胚层） 神经表皮、神经节、复层鳞状上皮
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干细胞的分化与其突变后产生肿瘤恶 性程度的关系
干细胞分化程度 突变产生肿瘤的恶性程度
低
高
高
低
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2 ，干细胞的增殖特性
缓慢性：干细胞的增殖速度一般比较慢。而一旦 机体需要时，干细胞就可以进入分化。
自稳性：会自我更新，并能维持自身数目的恒定。 （self-maintenance）
干细胞维持自稳性的机制：对称分裂和不对称分裂
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干细胞的对称分裂和不对称分裂
干细胞
分化细胞
对称分裂
（symmetry division）
干细胞
分化细胞
不对称分裂
（asymmetry division）
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缓慢性
干细胞
若干次分裂
过渡放大细胞
分化细胞
过渡放大细胞 是介于干细胞和分化 细胞之间的中间态细胞。它可以起到 减少干细胞的分裂次数，而产生较多 的分化细胞的作用。
主要存在 于骨髓、 外周血、 脐带血 中。
造血干细胞的分化途径
造wk.baidu.com
髓红系 干细胞
再生
造血干 细胞
髓系 干细胞
红母细胞 巨核细胞
？
粒-系单核 干细胞
淋巴系 干细胞
？
红细胞
血小板 嗜碱性 粒细胞
肥大 细胞 嗜酸性 粒细胞 树突状 细胞
嗜中性 粒细胞 单核 细胞 B 淋巴 细胞 NK细胞
T 淋巴 细胞 树突状 细胞
血 干 细 胞
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神经干细胞(nural stem cell，NSC)
一． NSC可增殖分化出中枢神经系统的三 种基本细胞：神经元、星形胶质细胞 和少突胶质细胞。
二． 神经干细胞的生化标记－巢素蛋白及 波形蛋白。
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神经干细胞
二胚胎干细胞的生物学特性
(1)ES细胞形态结构与核型： 各种动物的ES细胞具有与早期胚胎 细胞相似的形态结构，细胞体积小、 核大、有1个或多个核仁。
体动物的造血干细胞可转分化成为神经胶
质细胞。
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例二：造血干细胞向骨骼肌细胞的转分化
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三，干细胞的分类
按分化潜能
按发育状态(来源)
• 全能干细胞
•胚胎干细胞embryo stem cel
• 多能干细胞
•成体干细胞
• 单能干细胞（monopotential cell）
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第二节 胚胎干细胞与成体干细胞
（一）胚胎干细胞
胚胎干细胞（embryonic stem cell,ES细胞）指 从着床前的内细胞团或原始生殖细胞获得的 一种具有多潜能性、可发育成为各种细胞、 同时可保持不分化状态而持续生长的克隆细 胞系。
经体外分化抑制培养分离的一种全能性细胞。 以分化成任何一种组织类型的细胞。
2）. 可塑性——去分化和转分化的能力
（1）去分化 一种干细胞向其前体细胞的逆向 转化的过程。
（2）转分化（transdifferentiation） 一种 组织类型的干细胞在适当条件下分化为另一 种组织类型细胞的过程。
例一：将成年雄性小鼠的造血干细胞移
植到雌鼠体内，3天后在雌鼠的神经胶质
细胞中检测到 Y 染色体的存在，证明成
取材，加之胚胎细胞研究的争议尚未平息，
神经干细胞的研究仍处于初级阶段。随着干
细胞研究领域向深度和广度不断扩展，人们
对干细胞的了解也将更加全面。21世纪是生
命科学的时代，也是为人类的健康长寿创造
世界奇迹的时代，干细胞的应用将有广阔前 景。
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分骨 化髓
造 血 多 能 干 细 胞 的
(hematopoitic stem cell，HSC)
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第一节 干细胞概述
一、What is Stem Cell ?
干细胞是一类具有自我更 新和多项分化潜能的细胞。
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二.干细胞特性及分类
干细胞的特性： 1，形态和生化特征:
圆形、体积小、核/质比例大， 端粒酶活性高、细胞质中各种 细胞器不够发达
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3，干细胞的分化特点
1）. 多潜能性
干细胞具有产生一种以上 特定功能细胞的分化潜能。
2）. 可塑性
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在不同生长因子刺激下干细胞可表现出不同分化潜能
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人胚胎干细胞具分化的多潜能性
（multipotent stem 细胞类型分化。
cell）
如上皮组织基底层的干细胞，
肌肉中的成肌细胞。
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多能干细胞具有增殖、分化两种功能。
例如骨髓造血干细胞就是典型的多能 干细胞。
造血干细胞一般条件下处于休止状态(G0期)， 一定条件下能大量增殖、分化，然后 由定向干细胞再分化成血液中至少12 种类型的血细胞。
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（二）成体干细胞
成体干细胞是成体组织内具有自我更 新及分化一种或一种以上子细胞的未 成熟细胞。 在成体组织或器官中，许多细胞自我 更新及分化产生不同组织细胞的能力， 如血液和皮肤细胞。
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科学家鉴定或分离出多种成体组织的干细胞， 造血干细胞、神经干细胞、皮肤干细胞。
由于分离神经干细胞所需的胎儿脑组织较难
人胚胎干细胞(hES)的特点
形态：圆形或椭
圆，体积较小， 核质比较大，体 外抑制分化培养 时成鸟巢状，集 落生长并紧密堆 积，细胞界限不 明显。
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(2)ES细胞的生长特性： 对于高等脊椎动物而言，干细胞在机 体组织中的居所被称为干细胞巢
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第一个人体胚胎干细胞（ES细胞)
鸟巢状生长保持未分化的ES细胞
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(3)ES细胞高度分化潜能：
ES细胞的全能性是区别于成纤维细 胞等体细胞的特点。 ES细胞体外生长 时应该培养在饲养层细胞上才能维持 其未分化状态，脱离饲养层就会自发 地进行分化。
一． 全能干细胞
（Totipotent stem cell）
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。
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多能干细胞： 具有分化出多种细胞组织的潜
（pluripotent stem 能。如造血干细胞、神经干细
cell）
胞。
单能干细胞： 只能向一种或两种密切相关的