重慶大學(xué)研究生干細(xì)胞生物學(xué)課程考試試卷.doc

研究生課程考核試卷（適用于課程論文、提交報(bào)告）科 目： 干細(xì)胞生物學(xué) 教 師： 羅慶 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)： 生物學(xué) 類 別： 學(xué)碩 上課時(shí)間： 2014年 10 月 至 2014 年 11 月 考 生 成 績(jī)：卷面成績(jī)平時(shí)成績(jī)課程綜合成績(jī)閱卷評(píng)語： 閱卷教師 (簽名) 重慶大學(xué)研究生院制干細(xì)胞生物學(xué)課程試題1. 什么是成體干細(xì)胞的可塑性？目前關(guān)于成體干細(xì)胞的可塑性還存在一些爭(zhēng)議，你怎么看待這些爭(zhēng)議？（10分）答：成體干細(xì)胞的可塑性是指某些成體組織不但能再生與其相同的組織， 而且可在一定環(huán)境下生成其他組織系統(tǒng)的細(xì)胞， 即跨系統(tǒng)甚至跨胚層分化為其他類型的細(xì)胞的能力。主要的爭(zhēng)議是成體干細(xì)胞可塑性是不是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)，判斷錯(cuò)誤所致，認(rèn)為所謂的成體干細(xì)胞可塑性缺乏科學(xué)依據(jù)；成體干細(xì)胞的橫向分化是成年組織中余存的胚胎原始干細(xì)胞所為，或與自發(fā)融合有關(guān)。我認(rèn)為目前成體干細(xì)胞可塑性的研究仍處于初始階段，那些證實(shí)或質(zhì)疑干細(xì)胞可塑性的證據(jù)都不是最后的結(jié)論。我們應(yīng)以冷靜的頭腦、科學(xué)的態(tài)度、嚴(yán)密的思維來進(jìn)行成體干細(xì)胞可塑性的研究。2. 目前獲得多潛能干細(xì)胞（pluripotent stem cell）的方法有哪些，試描述具體原理和操作過程。（10分）答：傳統(tǒng)的囊胚法（原理：囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)具備發(fā)育成完成個(gè)體的能力。步驟：將受精卵培養(yǎng)至囊胚階段，從囊胚中分離培養(yǎng)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，進(jìn)一步培養(yǎng)增殖ICM，擴(kuò)大培養(yǎng)后即得到ES細(xì)胞系。） 孤雌生殖（原理：由孤雌生殖產(chǎn)的胚胎具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。步驟：通過加入一些刺激，使卵子不經(jīng)過精子受精而被激活， 并進(jìn)行胚胎發(fā)育的無性生殖） 細(xì)胞核移植技術(shù)（原理：體細(xì)胞核帶有全部的遺傳信息。步驟：首先將卵母細(xì)胞脫核，然后將體細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到去核卵細(xì)胞中，再將這種經(jīng)核轉(zhuǎn)移處理的卵細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，待囊胚形成后分離、培養(yǎng)其內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，獲得ES細(xì)胞系 ） 細(xì)胞融合技術(shù)（原理：體細(xì)胞與胚胎細(xì)胞在電場(chǎng)中極化成偶極子，并沿著電力線排列成串，然后用高強(qiáng)度、短時(shí)程的電脈沖擊穿細(xì)胞膜而導(dǎo)致細(xì)胞融合。步驟：a、制備原生質(zhì)體b、誘導(dǎo)融合，將兩種親本細(xì)胞的懸浮液調(diào)到一定密度，滴入高濃度的聚乙二醇誘導(dǎo)融合c、篩選雜合細(xì)胞，在特定的篩選培養(yǎng)基上，讓雜合細(xì)胞有選擇地生長(zhǎng)，除去其它融合的細(xì)胞） 誘導(dǎo)性干細(xì)胞（原理：體細(xì)胞核帶有全部的遺傳信息。步驟：通過外源導(dǎo)入與多能性相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子來激活體細(xì)胞中多能性基因，誘導(dǎo)體細(xì)胞核發(fā)生重編程， 從分化狀態(tài)轉(zhuǎn)變成多能性干細(xì)胞）。3. 你認(rèn)為胚胎干細(xì)胞和iPS細(xì)胞研究領(lǐng)域在2014年有哪些重要研究進(jìn)展，試列舉35篇相關(guān)的文獻(xiàn)（注明題目、出處），闡述其主要的研究成果和意義。（10分）答：Directed Differentiation ofPluripotentStemCellsto KidneyCellsJ.SEMINARS IN NEPHROLOGY研究進(jìn)一步證實(shí)了功能性腎細(xì)胞的產(chǎn)生，并促使它們的三維結(jié)構(gòu)成為真正意義上的腎臟組織。來源于腎臟病的IPS細(xì)胞能讓我們更好地了解自然基因突變的表型影響，并在培養(yǎng)皿中進(jìn)行“臨床試驗(yàn)”。同時(shí)從PSC（Pluripotent Stem Cell）細(xì)胞產(chǎn)生的腎臟細(xì)胞能用于更多轉(zhuǎn)化應(yīng)用，包括腎組織生物工程、測(cè)試藥物療效和毒性的藥物開發(fā)及體外疾病的建模。Chapter NineteenInduced Pluripotent Stem Cell-Derived Models for mtDNA Diseases，METHODS IN ENZYMOLOGY本文通過IPS細(xì)胞分化構(gòu)建相關(guān)細(xì)胞疾病系統(tǒng)模型，了解了線粒體DNA突變導(dǎo)致疾病的機(jī)理。IPS細(xì)胞能分化成與人神經(jīng)細(xì)胞疾病、心肌細(xì)胞疾病相關(guān)的細(xì)胞類型，建立起與疾病相關(guān)的模型系統(tǒng)，從而為進(jìn)一步研究這些疾病的相關(guān)致病機(jī)理提供了可能。Highly efficient differentiation of embryonic stem cells into adipocytes by ascorbic acidJSTEM CELL RESEARCH本文證實(shí)了抗壞血酸ascorbic acid (AsA)能顯著地增強(qiáng)老鼠胚胎干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞的分化。胚胎干細(xì)胞來源的脂肪細(xì)胞能非常好地模擬了體內(nèi)皮下分離脂肪細(xì)胞的基因表達(dá)。這種分化的細(xì)胞可用于下一代測(cè)序技術(shù)不需要進(jìn)行細(xì)胞的分離與處理。同時(shí)，這種單層細(xì)胞分化，使脂肪細(xì)胞分化早期和晚期的全基因組研究得以進(jìn)行。Reversal of Cellular Phenotypes in Neural Cells Derived from Huntingtons Disease Monkey-Induced Pluripotent Stem CellsJSTEM CELL REPORTS本文研究證實(shí)了來自于患有huntingtons疾病的IPS細(xì)胞反轉(zhuǎn)成的神經(jīng)元前體細(xì)胞能形成經(jīng)典的huntington細(xì)胞表型。來自患有huntings疾病猴子的IPS細(xì)胞提供了一個(gè)獨(dú)特的探索huntings疾病發(fā)病機(jī)理和評(píng)估治療的模型。4. 目前，腫瘤干細(xì)胞在惡性腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)理及其診治已成為腫瘤研究領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題，其靶向干預(yù)是腫瘤治療的全新策略。請(qǐng)談?wù)勀銓?duì)此的認(rèn)識(shí)？（15分）答：分子靶向治療指使用小分子化合物、單克隆抗體、多肽等物質(zhì)特異性干預(yù)調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為的信號(hào)通路，從而抑制腫瘤發(fā)展。化療使用小分子化合物直接損傷細(xì)胞 DNA 或阻礙細(xì)胞有絲分裂，誘導(dǎo)細(xì)胞死亡，缺乏對(duì)正常細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的選擇性，藥物的毒副反應(yīng)限制了治療強(qiáng)度和頻率?；煵粌H損害心、 肝、 肺、 腎、 骨髓等重要器官的功能，而且破壞免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致機(jī)體對(duì)腫瘤的自我保護(hù)屏障喪失。與之相反，分子靶向治療針對(duì)腫瘤異常的信號(hào)通路，具有高選擇性、低毒性和高治療指數(shù)，可以長(zhǎng)期用藥，從而有可能使惡性腫瘤轉(zhuǎn)化為一種類似于高血壓、 糖尿病的慢性病。臨床實(shí)踐證明，分子靶向治療不僅能“ 殺滅腫瘤”，而且能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞向正常細(xì)胞分化而“ 治愈腫瘤”，或通過抑制癌基因信號(hào)、延緩腫瘤腫瘤發(fā)展而使患者“ 帶瘤生存”，在將來有可能將惡性腫瘤轉(zhuǎn)化成類似糖尿病、高血壓的慢性病。其特點(diǎn)有：誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞向正常細(xì)胞分化，治愈患者；抑制腫瘤細(xì)胞異常癌基因信號(hào)，使腫瘤生長(zhǎng)停滯，患 者“ 帶瘤生存”；干預(yù)腫瘤間質(zhì)和抑制腫瘤細(xì)胞雙管齊下，提高抗瘤效應(yīng)?；蚪M穩(wěn)定性喪失是腫瘤細(xì)胞的一個(gè)基本特征， 并且它會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的高度異質(zhì)性，所以我們?cè)诓±砬衅峡梢钥吹侥[瘤細(xì)胞的染色體數(shù)量有很大的變化，染色體片段丟失和擴(kuò)增的頻率都很高，而規(guī)律性并不強(qiáng)。因此我們有必要思考：如何發(fā)展更有針對(duì)性的靶向于具有干細(xì)胞表型的腫瘤細(xì)胞的藥物更加慎重地使用影響基因組穩(wěn)定性的細(xì)胞毒性藥物。5. 干細(xì)胞治療有哪些主要的方法和手段？就這些方法的優(yōu)劣和可能存在的問題談?wù)勀愕目捶?。?5分）答：常用的有六種途徑。接入途徑動(dòng)脈途徑靜脈途徑腰穿途徑頭部立體定向顱內(nèi)干細(xì)胞移植CT 引導(dǎo)下脊髓內(nèi)干細(xì)胞移植。大致可以分為3種類型局部注射途徑血液循環(huán)途徑腦脊液途徑。局部立體定向腦內(nèi)注射移植具有定位準(zhǔn)確，操作時(shí)間段、手術(shù)創(chuàng)傷小，適用于病灶比較局限的疾病。缺點(diǎn)是微環(huán)境差，不利于移植細(xì)胞生長(zhǎng)分化，容積占位效應(yīng)，存在穿刺出血風(fēng)險(xiǎn)。脊髓局部注射移植具有作用范圍廣、創(chuàng)傷小、操作時(shí)間短，適用于病變較為廣泛的疾病的優(yōu)點(diǎn)。但是它的治療路徑長(zhǎng)，損失多，存活率低的局限。血管途徑：副作用和并發(fā)癥少，損傷小，安全易行，定位準(zhǔn)確，療效發(fā)生快，它不用開刀、創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等特點(diǎn)深受人們歡迎。腦脊液途徑了作用范圍廣，創(chuàng)傷小，操作簡(jiǎn)單；但干細(xì)胞被分散，效果不明確，路徑長(zhǎng)，損失大。以上各種干細(xì)胞治療方法作為一種新興的疾病治療技術(shù)當(dāng)然有它的優(yōu)點(diǎn)，如：干細(xì)胞移植治療范圍很廣，一般能治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病、免疫系統(tǒng)疾病、還有其他的一些內(nèi)外科疾病，而且年齡越小，改善得越明顯。同時(shí)患者自身的免疫系統(tǒng)對(duì)這種為分化細(xì)胞的識(shí)別能力低，無法判斷它們的屬性，從而避免了器官移植引起的免疫排斥反應(yīng)及過敏反應(yīng)等，是同種異體移植干細(xì)胞變得非常安全的