现代生命科学与生物技术干细胞工程ppt课件.ppt

9.1概述
9.2干细胞体外培养技术
9.3干细胞治疗及临床应用9.4干细胞工程展望利用干细胞工程技术有可能实现：
完美地修复或替代人体组织、肢体或器官的伤残
根治恶性肿瘤、帕金森病、中风等疾病1896年，E.B.Wilson首次使用干细胞名词
1961年Till和McCulloch首先描述了造血干细胞
的特征
1967年，美国华盛顿大学的多纳尔·托马斯开拓了
干细胞临床应用的研究
1981年，英国剑桥大学的Evans和Kaufman建立
了胚胎干细胞系1998年11月，美国威斯康星大学的Thomson和
Shamblott成功地使人类胚胎干细胞在体外生
长和增殖
1999年3月，美国科学家Goodell发现小鼠肌肉
组织干细胞可以横向分化为成血细胞。
2001年11月25日，美国马萨诸塞州先进细胞技
术公司培育出人体早期胚胎
2002年2月，麻省理工学院科学家首次用人体ES细胞培育出毛细血管
随后的3～5年期间，各国的科学家们进一步致力于诱导胚胎干细胞分化、成体干细胞的“横向分化”方面的课题

目前，科学家已经试图将一些正常的体细胞直接转化为诱导多能性干细胞（iPCs），它们具有类似胚胎干细胞（ES）的功能。
2007.11.20日本京都大学Yamanaka和美国威斯康辛大学JamesThomson，宣布成功把人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞的“万能细胞”。9.1.2干细胞工程的重要性及意义2003年《自然》《科学》分别将老鼠的胚胎干细胞中产生出精、卵细胞列为十大科学进展第4和第7位。
2007年《自然》和《科学》将将体细胞“返老还童”变成胚胎干细胞的研究结果，分别列为当年十大重要发现之一
《时代杂志》甚至将上述实验结果列为2007年重大发现之首!
意义
重建或修复组织器官的种子细胞
已有临床实验证明，干细胞是重建或修复病损或衰老组织器官功能的理想种子细胞,对白血病、癌症、严重免疫性疾病以及心血管疾病、糖尿病、早老性痴呆症和脊髓受损患者有惊人的治愈作用。
认识基本生命规律干细胞研究将促进科学家重新认识细胞生长、分化、生物发育机制等基本生命规律；
尤其是胚胎干细胞的识别、分离、增殖、定向分化将成为细胞生物学以及整个生命科学的主攻热点。干细胞的特点按发生学来源分类形态：细胞体积较小，通常呈圆形或椭圆形，核质比例较大。细胞核染色质分布较弥散，核仁较明显。细胞质内除含有游离核糖体外，其它细胞器均少且小。根据形态学特性和存在的位置可以辨认不同的干细胞。生化特征：不同种类的干细胞生化特征有所差异，都有较高的端粒酶活性，具有较强的增值能力。不同干细胞具有各异的生化标志。实验证明，干细胞生存的微环境可以影响其形态和生化特征。干细胞通过两种有丝分裂方式进行繁殖：有丝分裂周期有
丝
分
裂对称分裂→两个相同的（干/分化）细胞

非对称分裂→一个干细胞
一个祖细胞→分化细胞→成熟细胞
细胞系（细胞株）通过细胞分离和纯化过程，使
得培养物成为单一型培养物，甚至是遗
传特性完全一致的培养物，称为细胞系。细胞分离纯化常用方法有：
1、利用细胞体积和密度，这是基于沉降作用原理，通过离心等方法，将沉降速度不同的细胞分开。
2、选择性的细胞凝集，加入某种絮凝剂或物理处理的方法，使某种细胞凝集，加速沉降出去。
3、基于不同粘附特性，某些细胞的基本生物学特性之一是粘附于某些固体物质，根据细胞粘附能力强弱来分离。
4、利用细胞表面标志，这是一种抗体介导的细胞分离技术，选择某种单克隆抗体特异性亲和吸附分离。渗透压：多数细胞有一定的耐受渗透压能力，可在培养基配制时加以控制。1、基本方法一个成年人含有2.5×1013个红细胞每一个红细胞平均寿命为120天（107秒）相当于机体每秒需产生2.5×106个红细胞这些成熟的血细胞是如何产生？所有血细胞均来自于一个共同的始祖细胞——造血干细胞（HSC）即：造血干细胞→造血祖细胞→前体细胞→成熟血细胞
（1）在体内终身生存，数量和质量保持不变，移植后可永久重建造血；
（2）兼有向髓系和淋巴系多向分化的潜能，即重建造血的同时重建免疫。一个造血干细胞→分裂为两个子细胞表1造血干细胞移植适应症造血干细胞提取(外周)(自体)干细胞移植法AD包括：溃疡性结肠炎、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、牛皮癣等。
利用干细胞移植法：
使用大剂量化疗联合自体HSC治疗顽固高危AD
临床上已有AD患者痊愈的实例1、何谓胚胎干细胞（ES）胚胎干细胞（ES）（2）ES的来源胚泡存活5～7天的胚胎由大约140个细胞所组成，看上去像黏稠的浆果或花粉粒。它们通体毛绒绒，相互依偎着呈空心的圆球状。滋养层胚泡的外层组织即滋养层，由一层扁平的细胞组成，会发育成胎盘。囊胚腔胚泡中心的腔内细胞团腔内一侧的细胞群，它是由受精卵分裂得到的约16～33个细胞组成。胚胎干细胞由内