干細(xì)胞及其研究進(jìn)展

干細(xì)胞及其研究進(jìn)展制作人：趙啟龍（D12202008）張燕鳳（D12201015）趙楠楠（D12201047）日期：2012年11月23日內(nèi)容簡(jiǎn)介一、干細(xì)胞定義二、干細(xì)胞分類三、干細(xì)胞的形態(tài)、生化特點(diǎn)胚胎干細(xì)胞的形態(tài)特征胚胎干細(xì)胞的生化特征四、成體干細(xì)胞的研究及其應(yīng)用五、干細(xì)胞研究的意義干細(xì)胞定義

干細(xì)胞（StemCell,SC）是一種未充分分化，尚不成熟的細(xì)胞，具有再生成各種組織器官和人體的潛，是一群具有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的細(xì)胞群體，是一類具有自我復(fù)制能力(self-renewing)的多潛能細(xì)胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細(xì)胞，在醫(yī)學(xué)界被稱為“萬(wàn)能細(xì)胞”。干細(xì)胞由受精卵發(fā)育分化而來(lái),是人體的起源細(xì)胞,最初形成原始胚胎干細(xì)胞,進(jìn)一步分化增殖形成囊胚樣結(jié)構(gòu),其內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的胚胎干細(xì)胞具有自我復(fù)制、高度增殖和多向分化潛能的特性。是形成人體各種組織的全能性,可逐步分化發(fā)育成不同階段胎兒的各種組織器官;隨后干細(xì)胞失去全能性,成為亞全能、多能干細(xì)胞或具有特定功能的組織專能的成體干細(xì)胞。干細(xì)胞的發(fā)育受多種內(nèi)在機(jī)制和微環(huán)境因素的影響。目前人類胚胎干細(xì)胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn)，成體干細(xì)胞可以橫向分化為其他類型的細(xì)胞和組織，為干細(xì)胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。干細(xì)胞研究是當(dāng)代生物科學(xué)技術(shù)中的熱點(diǎn)問(wèn)題之一,引起各國(guó)政府、學(xué)術(shù)界乃至廣大公眾的廣泛關(guān)注。干細(xì)胞作為機(jī)體內(nèi)的一種特殊類型的細(xì)胞,具有自我復(fù)制、自我更新、多向分化的潛能。如何運(yùn)用倫理學(xué)理論來(lái)分析和探討干細(xì)胞研究中的倫理問(wèn)題,并對(duì)干細(xì)胞研究提出倫理指導(dǎo)原則和管理建議,具有重大的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。干細(xì)胞分類第一，根據(jù)干細(xì)胞分化能力（潛能）的不同，分為三類：1.全能干細(xì)胞（totipotentstemcell）：ES細(xì)胞，受精卵2.多能干細(xì)胞（pluripotent\multipotentstemcell）：成人組織干細(xì)胞（骨髓造血干細(xì)胞、神經(jīng)干細(xì)胞）3.單能干細(xì)胞（unipotentstemcell）：專能干細(xì)胞（出生后肝細(xì)胞的再生來(lái)自于肝臟的干細(xì)胞）

受精作用胚胎發(fā)育全能干細(xì)胞造血干細(xì)胞移植（各種干細(xì)胞+免疫細(xì)胞）多能干細(xì)胞移植方式外周造血干細(xì)胞骨髓造血干細(xì)胞臍帶血造血干細(xì)胞成分較為單一的造血干細(xì)胞除造血干細(xì)胞外，還有其他血液成分除造血干細(xì)胞外，還有其他血液成分采集方法在上臂血管采集，不住院不麻醉，采集前注射動(dòng)員劑無(wú)痛苦在骨髓上鉆孔采集，需住院需麻醉，不需注射動(dòng)員劑，有痛苦收集臍帶血移植應(yīng)用普遍較少只適用25公斤以下兒童成本低高很高采集及恢復(fù)時(shí)間2—4天半年——保存無(wú)需保存無(wú)需保存實(shí)體保存應(yīng)用普遍較少很少造血干細(xì)胞骨髓造血干細(xì)胞多能干細(xì)胞神經(jīng)干細(xì)胞多能干細(xì)胞單能干細(xì)胞肝臟干細(xì)胞肝臟病學(xué):肝臟祖細(xì)胞的來(lái)源該圖匯總了目前已知的肝臟祖細(xì)胞（LPC）的來(lái)源以及它們與腫瘤起源干細(xì)胞樣細(xì)胞（TISC）和肝癌的關(guān)系，顯示了最近確認(rèn)的細(xì)胞表面標(biāo)志和命運(yùn)決定轉(zhuǎn)錄因子。第二，根據(jù)分化類別不同，可分為：1.神經(jīng)干細(xì)胞：（外周神經(jīng)干細(xì)胞、中樞神經(jīng)干細(xì)胞）2.造血干細(xì)胞：（臍血造血干細(xì)胞、外周造血干細(xì)胞）3.ES細(xì)胞：內(nèi)細(xì)胞群（來(lái)自早期胚胎4~5天的，稱作胚泡中的內(nèi)細(xì)胞群）和（離開(kāi)胚泡后，內(nèi)細(xì)胞群的細(xì)胞就可以培養(yǎng)成胚胎干細(xì)胞）4.胚胎生殖細(xì)胞（embryonicgermcell;EGcell）：從哺乳動(dòng)物胚胎（5~6周胎兒）生殖嵴原生殖細(xì)胞培養(yǎng)成的多潛能干細(xì)胞，性質(zhì)類似于胚胎干細(xì)胞。隨后的發(fā)育中，生殖嵴發(fā)育為睪丸或卵巢，原生殖細(xì)胞生成精子或卵子。5.視網(wǎng)膜干細(xì)胞6.上皮干細(xì)胞7.腫瘤干細(xì)胞等CSC-1CSC-2CSC-3第三，根據(jù)在個(gè)體發(fā)育過(guò)程出現(xiàn)的先后（發(fā)育狀態(tài)）不同，可分為：1.胚胎干細(xì)胞：a.EC細(xì)胞（Humanesophagealepithelialcells，人食管癌上皮細(xì)胞）b.ES細(xì)胞（embryonicstemcell,ES）

c.EG細(xì)胞2.成體干細(xì)胞人食管癌上皮細(xì)胞成體干細(xì)胞成體干細(xì)胞體內(nèi)發(fā)育為不同組織干細(xì)胞的形態(tài)、生化特點(diǎn)胚胎干細(xì)胞的形態(tài)特征

胚胎干細(xì)胞都具有相似的形態(tài)特點(diǎn)，與早期胚胎細(xì)胞相似，細(xì)胞較小，核質(zhì)比高，細(xì)胞核明顯，有一個(gè)或多個(gè)核仁，染色質(zhì)較分散，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除游離核糖體外，其他細(xì)胞器很少；體外培養(yǎng)細(xì)胞呈多層集落狀生長(zhǎng)，緊密堆積在一起，無(wú)明顯細(xì)胞界限.細(xì)胞的染色體均為穩(wěn)定的二倍體核型胚胎干細(xì)胞的生化特征1.胚胎干細(xì)胞時(shí)期的標(biāo)記分子胚胎干細(xì)胞表達(dá)時(shí)可用于檢測(cè)的標(biāo)記分子有：①轉(zhuǎn)錄因子Oct-4

、②堿性磷酸酶、③Genesis、④TRA-1-60、⑤TRA-1-81、⑥CD30等。其中，轉(zhuǎn)錄因子Oct-4

是應(yīng)用最廣的標(biāo)記分子。2.轉(zhuǎn)錄因子Oct-4的特點(diǎn)胚胎干細(xì)胞表達(dá)早期胚胎細(xì)胞的表面具有抗原，轉(zhuǎn)錄因子Oct-4為目前廣泛用于鑒定胚胎干細(xì)胞是否處于未分化狀態(tài)的一個(gè)重要的標(biāo)記分子.研究發(fā)現(xiàn)，它最早表達(dá)于胚胎8細(xì)胞時(shí)期，一直到細(xì)胞發(fā)育至桑椹胚時(shí)期，在每個(gè)卵裂球中都可檢測(cè)到大量的Oct-4的表達(dá)產(chǎn)物，這之后Oct-4的表達(dá)局限于內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞.由此可見(jiàn)，Oct-4為細(xì)胞是否具有多能性的一個(gè)標(biāo)記分子胚胎8細(xì)胞時(shí)期成體干細(xì)胞的研究及其應(yīng)用成體干細(xì)胞包括臍帶血、骨髓等。成體干細(xì)胞的研究與應(yīng)用在倫理上是可以接受的，但是成體干細(xì)胞不如胚胎干細(xì)胞的分化能力強(qiáng)，因此不能互相代替。應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)科學(xué)家優(yōu)先從患者成體干細(xì)胞建立多能干細(xì)胞系，既可降低成本，又可減少倫理學(xué)爭(zhēng)論。通過(guò)以上分析可以看出，如果不是為了研究目的通過(guò)體外受精培植人類胚胎進(jìn)行研究，而是利用一些特殊的胚胎進(jìn)行研究就可以在一定程度上繞過(guò)胚胎干細(xì)胞研究中的倫理爭(zhēng)議，就可以緩和倫理保守派和科研激進(jìn)派之間的矛盾。倫理爭(zhēng)議干細(xì)胞研究的意義干細(xì)胞是在生命的生長(zhǎng)和發(fā)育中起“主干”作用的原始細(xì)胞，它的神奇之處在于，它具有自我更新、高度增值和多細(xì)胞可以橫向分化為肝臟、神經(jīng)等組織的細(xì)胞.在各種干細(xì)胞的研究與應(yīng)用中，胚胎干細(xì)胞（簡(jiǎn)稱ES細(xì)胞）最引人注目.最新的研究表明，利用胚胎干細(xì)胞自我更新、高度增殖和多向分化的能力，結(jié)合現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)及工程技術(shù)，有可能完全攻破人類組織或器官的修復(fù)和替代的難題。干細(xì)胞研究是當(dāng)代生物科學(xué)技術(shù)中的熱點(diǎn)問(wèn)題之一,引起各國(guó)政府、學(xué)術(shù)