诱导多能性干细胞的建系及其体外向内皮细胞和造血祖细胞定向分化的实验研究的任务书.docx

诱导多能性干细胞的建系及其体外向内皮细胞和造血祖细胞定向分化的实验研究的任务书
任务书
一、选题背景
干细胞是一种能够自我更新并且可以分化为多种细胞类型的细胞，被认为是未来治疗许多疾病的一个重要途径。近年来，多能性干细胞的研究受到了广泛关注，其可以分化为多种细胞类型，包括内皮细胞和造血祖细胞等。这种细胞可以在体内或体外生长和繁殖，因此被视为治疗多种疾病，如心血管疾病、神经系统疾病、糖尿病和肿瘤等的潜在治疗手段。
然而，在现有的干细胞研究中仍然存在着一些挑战。例如，难以从成体细胞获取足够多的多能性干细胞，以及如何将干细胞分化为目标细胞类型等问题。因此，如何建系多能性干细胞，并成功地将其分化为内皮细胞和造血祖细胞，这些问题亟待解决。
二、选题意义
本研究旨在探索一种新的方法来建系多能性干细胞，并成功地将其分化为内皮细胞和造血祖细胞。通过这项研究，可以进一步了解多能性干细胞分化的机制，并为其在未来的治疗应用中提供更好的基础和方向。
三、研究目标
1.根据文献资料，探究建立多能性干细胞的最佳方法；
2.成功建系多能性干细胞，并进行鉴定；
3.利用不同因素，如生长因子和细胞因子，将多能性干细胞定向分化为内皮细胞和造血祖细胞；
4.研究不同因素对多能性干细胞定向分化的影响，并比较其效果。
四、研究内容
1.多能性干细胞的建系方法探究
通过查阅文献资料，探究当前建系多能性干细胞的主要方法，并评估各种方法的优缺点。根据文献综述的结果，选择一种最有效的建系方法来建立多能性干细胞。
2.多能性干细胞建系的实验操作
选取人类成体细胞，根据确定的建系方法，处理细胞以建立多能性干细胞。使用几个细胞学和分子生物学技术（如细胞培养、悬液培养、扩增PCR等），对多能性干细胞进行特征和功能分析，包括表达各种干细胞标志物、DNA甲基化状态和多线分化的潜能。
3.内皮细胞和造血祖细胞的定向分化
根据以往的研究，使用适当的细胞因子和生长因子，将多能性干细胞定向分化为内皮细胞和造血祖细胞。使用一些细胞特异性标志物和相应的功能分析工具（如免疫荧光、RT-PCR、流式细胞仪等），表征分化出的内皮细胞和造血祖细胞的形态和功能状态。
4.不同因素对干细胞分化的影响研究
使用不同的生长因子和细胞因子，比较相应的定向分化效果，分析它们对内皮细胞和造血祖细胞分化的影响。
五、研究方案
本研究分三个阶段进行：
1.建系多能性干细胞阶段
（1）收集人体成体细胞样本，在尺寸和质量方面进行优化；
（2）尝试不同的多能性干细胞建系方法并对方法进行评估；
（3）克隆可能的多能性干细胞；
（4）使用多种细胞学和分子生物学技术分析多能性干细胞的表型和功能。
2.定向分化为内皮细胞和造血祖细胞
（1）根据文献资料选择最佳的定向分化方案；
（2）调整不同因素的浓度、处理时间和分化介质等，比较相应的分化效果；
（3）通过相应的细胞和分子技术对分化出的细胞进行鉴定和功能分析，并与先前已知的内皮细胞和造血祖细胞进行比较。
3.分析和总结研究结果
（1）将多能性干细胞建系的最佳方法和内皮细胞和造血祖细胞定向分化的最佳方案，综合成一种整体方案；
（2）归纳研究结果，讨论有关多能性干细胞的特征和功能；
（3）讨论分化过程和细胞因素的相关细节。
六、研究预期结果
1.建系多能性干细胞：找到一种适用于成体细胞的最佳方法，并由此建系出多能性干细胞。
2.定向分化内皮细胞和造血祖细胞：通过调整因素，成功地将多能性干细胞分化为内皮细胞和造血祖细胞，并进行表型和功能分析。
3.不同因素对分化的影响研究：比较不同因素的效果和机制。
4.提高干细胞研究的研究技巧和方法，并为干细胞疗法提供相关的理论基础和实践方向。
七、参考文献
1.BersteinBE.etal.(2007)Abivalentchromatinstructuremarkskeydevelopmentalgenesinembryonicstemcells.Cell,128(6):1113-1134
2.ChanEM,etal.(2009)LivecellimagingdistinguishesbonafidehumaniPScellsfrompartiallyreprogrammedcells.NatBiotechnol,27(11):1033-1037.
3.Goedert,L.etal.(2015)Induciblepluripotentstemcells:onthepathtopatient-specificregenerativemedicine.CurrOpinOrganTranspl,pp.123-128.
4.PeraMF,etal.(2000)Humanembryonicstemcells:prospectsfordevelopment.Devel