干細胞技術(shù)概述yjs

教學(xué)目標了解干細胞研究的歷史掌握干細胞的概念、分類及特性了解干細胞在臨床治療中的應(yīng)用1當前1頁，總共110頁。白血病當前2頁，總共110頁。白血病4/10發(fā)病率死亡率男8女1兒童概念病因臨床特征防治當前3頁，總共110頁。（1）概念白血?。貉喊咨垮e粒細胞造血干細胞原粒早幼粒中幼粒晚幼粒桿狀核分頁核（血液中）M3白血病細胞、分化、凋亡當前4頁，總共110頁。（2）臨床特征貧血、出血、發(fā)熱、侵潤當前5頁，總共110頁。

貧血、出血、發(fā)熱、侵潤（2）臨床特征當前6頁，總共110頁。貧血、出血、發(fā)熱、侵潤處于消耗狀態(tài)肝脾腫大淋巴結(jié)腫大（2）臨床特征當前7頁，總共110頁。貧血、出血、發(fā)熱、侵潤處于消耗狀態(tài)肝脾腫大淋巴結(jié)腫大感染：抑制正常白細胞（2）臨床特征當前8頁，總共110頁。不明影響因素：病毒感染：人類T細胞白血病病毒獲得性疾病腫瘤基因環(huán)境因素：射線（γ射線等）、苯類化合物、細胞毒性藥品（烷化劑等）（3）病因當前9頁，總共110頁。預(yù)后不良M3型急性早幼粒細胞白血病反式維甲酸誘導(dǎo)分化

砷劑改邪歸正

緩解早幼粒細胞增多

等各種癥狀（4）治療措施2010年國家最高科技獎獲得者王振義教授當前10頁，總共110頁。預(yù)后不良M3型急性早幼粒細胞白血病反式維甲酸誘導(dǎo)分化

砷劑改邪歸正

緩解早幼粒細胞增

等各種癥狀（4）治療措施2010年國家最高科技獎獲得者王振義教授骨髓移植中華骨髓庫當前11頁，總共110頁。

十月，Colorado的一對夫婦生了一個名叫Adam的嬰兒,Adam的臍血干細胞能夠治療它六歲的姐姐Molly的范可尼貧血癥.2000年十月發(fā)生在美國Colorado的一個故事12當前12頁，總共110頁。Fanconi氏貧血是一種罕見的常染色體隱性遺傳性疾病,其發(fā)病率為1-3/100萬，患者由于DNA斷裂修復(fù)功能缺陷導(dǎo)致再生障礙性貧血，表現(xiàn)為進行性造血功能衰竭、先天性骨骼畸形和易患癌癥等.13當前13頁，總共110頁。從八細胞的胚胎中取出一個細胞作移植前的遺傳學(xué)診斷.14當前14頁，總共110頁。15當前15頁，總共110頁。一、干細胞導(dǎo)論16當前16頁，總共110頁。1.干細胞研究的歷史17當前17頁，總共110頁。2007諾貝爾生理/醫(yī)學(xué)獎

胚胎干細胞結(jié)合基因打靶研究2007年10月8日瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎委員會宣布將本年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國科學(xué)家馬里奧?卡佩奇和奧利弗?史密斯、英國科學(xué)家馬丁?埃文斯，以表彰他們在胚胎干細胞和基因敲除研究方面所做的貢獻。奧利弗·史密斯

馬丁?埃文斯

馬里奧?卡佩奇

18當前18頁，總共110頁。干細胞大事記1９６７年，美國華盛頓大學(xué)的多納爾·托馬斯發(fā)表報告稱，如果將正常人的骨髓移植到病人體內(nèi)，可以治療造血功能障礙。1981年Evans和Kaufrnan及Martin首次由小鼠中分離得到鼠的胚胎干細胞；１９９８年１１月，美國威斯康星大學(xué)的科學(xué)家在《科學(xué)》雜志報告說，他們已成功地使人類胚胎干細胞在體外生長和增殖。

１９９９年１２月，美國科學(xué)家在《美國科學(xué)院院刊》報告說，小鼠肌肉組織的成體干細胞可以“橫向分化”為血液細胞。隨后，世界各國的科學(xué)家相繼證實，成體干細胞，包括人類的成體干細胞具有可塑性。19當前19頁，總共110頁。１９９９年１２月，干細胞研究1999年被《Science》評為該年度世界十大科技進展之首；2000年再度入選世界十大科技進展。2000年5月，日本把干細胞技術(shù)的出現(xiàn)視作在生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域趕超歐美國家的絕好機遇。在2000年度啟動的“千年世紀工程”中，日本把干細胞工程作為四大重點之一，并且在第一年度就投入108億日元的巨額資金。

20當前20頁，總共110頁。英國允許胚胎干細胞研究2000年12月19日，英國下議院以超過2／3的多數(shù)票通過了在嚴格管理的條件下允許克隆人類早期胚胎，并從中提取干細胞進行醫(yī)療研究的決議。2001年1月，經(jīng)過３年的激烈爭論，英國議國會上院通過法案，允許科學(xué)家克隆人類早期胚胎，并利用它進行醫(yī)療研究。21當前21頁，總共110頁。２００１年４月，美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，從病人臀部和大腿處抽取的脂肪中，含有大量類似干細胞的細胞，這些細胞可以發(fā)育成健康的軟骨和肌肉等。

２００１年４月，美國國立衛(wèi)生研究院決定取消原定舉行的人類胚胎干細胞研究經(jīng)費申請案的審查會議。該申請案是美國第一例人類胚胎干細胞研究經(jīng)費申請案。

22當前22頁，總共110頁。美國“一波三折”的干細胞研究美國總統(tǒng)布什在2001年8月宣布，美國政府將僅僅支持對已有的胚胎干細胞進行研究；

2005年，美眾議院以238票對194票通過法案，要求加大政府對胚胎干細胞研究的資金支持；23當前23頁，總共110頁。布什否決干細胞提案2006年7月18日該法案在參議院也以63票對37票獲得通過；美國總統(tǒng)布什7月19日首次動用否決權(quán)，駁回這項支持胚胎干細胞研究的法案；

幾小時后，國會眾議院以235票對193票的結(jié)果重新通過了這份旨在放寬干細胞研究的法案。但由于第二次表決沒有獲得三分之二的絕對多數(shù)，國會無力推翻總統(tǒng)的否決票。

24當前24頁，總共110頁。2009年3月9日：美國總統(tǒng)奧巴馬簽署行政命令,宣布解除對用聯(lián)邦政府資金支持胚胎干細胞研究的禁令。25當前25頁，總共110頁。美國杰龍生物醫(yī)藥公司2009年1月23日宣布，該公司利用人胚胎干細胞醫(yī)治脊髓損傷病人的試驗，已獲得美國食品和藥物管理局批準。這是美國藥管局首次批準將胚胎干細胞用于人體疾病治療試驗。26當前26頁，總共110頁。聯(lián)合國反對克隆人2005年2月18日，經(jīng)過激烈的辯論，第59屆聯(lián)合國大會法律委員會以71票贊成、35票反對、43票棄權(quán)的表決結(jié)果，以決議的形式通過一項政治宣言，要求各國禁止有違人類尊嚴的任何形式的克隆人。27當前27頁，總共110頁。歐盟

繼續(xù)資助人體胚胎干細胞研究2007年1月24日,歐盟正式宣布將繼續(xù)資助人體胚胎干細胞研究,但禁止克隆人和破壞人類胚胎；在表決過程中,波蘭、奧地利、馬耳他、斯洛伐克、立陶宛聲稱出于倫理和道德上的考慮,否決了該項提議。德國和意大利在最后時刻改變原有立場,轉(zhuǎn)而支持該項研究。在過去的7年中,歐盟研究基金資助了9個人體胚胎干細胞的科研項目，但必須遵循一定的前提:不能以復(fù)制為目的進行克隆人試驗,不能從事企圖修改人類基因庫的研究,不能用于破壞人類胚胎的研究。28當前28頁，總共110頁。英干細胞銀行正式開業(yè)

英國在2003年建立了世界第一個干細胞銀行，旨在存儲各種類型的干細胞，是世界第一個政府性的干細胞銀行；2006年9月18日由英國政府下設(shè)的英國生物學(xué)標準與控制研究院經(jīng)科學(xué)家們一致討論，首次批準了6種可對外供應(yīng)的胚胎干細胞；這次會議還規(guī)定，申請獲得干細胞的科學(xué)家必須保證，不能進行克隆人的試驗；已有約50個機構(gòu)提出要求獲得干細胞的申請，但也有人對此項決定表示疑慮。這項決定可能會使一些捐贈胚胎的夫婦心生不快。他們可能不太愿意自己的胚胎被用于一些他們并不知道的研究。

29當前29頁，總共110頁。中國支持治療性克隆研究衛(wèi)生部長陳竺2002年7月指出：“一個體外的胚胎在有限的時間，如14天里，尚屬一般的生物細胞，此時還沒有神經(jīng)細胞和腦細胞的產(chǎn)生，既無知覺也無感覺，因此科學(xué)界一般認為它在此時還不是一個道德意義上的人?！祟惛杉毎芯拷o21世紀醫(yī)學(xué)的革命性發(fā)展帶來可能，因此總的平衡利弊，還是要支持”。陳竺還強調(diào)，在支持的同時還要有嚴厲的法律、法規(guī)來保證這樣的技術(shù)發(fā)展能真正造福人類。30當前30頁，總共110頁。生命何時開始？生命從何時開始？這一問題的答案對于胚胎研究有巨大的影響。一種觀點認為，生命的價值在于有發(fā)育潛力，而不是發(fā)育的當前狀態(tài)。對于持有這種觀點的人來說，對干細胞的研究及對人類囊胚的破壞是完全無法接受的。擔心無法控制的生物技術(shù)可能導(dǎo)致道德淪喪。許多人認為，生命起點的最好定義是囊胚植入子宮壁。而從人類胚胎研究的觀點看來，原腸胚形成是生命起點。

31當前31頁，總共110頁。中國干細胞研究異軍突起（1）北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部等投入500萬元組建北京大學(xué)干細胞研究中心，將干細胞研究列為“十五”期間的三大重點建設(shè)項目之一，該中心目前正在建立非病毒轉(zhuǎn)化的角膜干細胞體外培養(yǎng)體系，并已著手建立人胚胎干細胞系以及包含人體各種組織的成體干細胞庫；在以干細胞技術(shù)治療肝病、糖尿病等方面已取得了初步突破。

32當前32頁，總共110頁。中國干細胞研究異軍突起（2）天津血液研究所、上海市第二人民醫(yī)院等，在血液干細胞研究上也有比較突出的成就。北京中關(guān)村生命科技園將干細胞研究列為首批入園的九大項目之一。33當前33頁，總共110頁。天津臍帶血干細胞庫通過驗收

天津臍帶血造血干細胞庫，是世界規(guī)模最大的干細胞庫之一，總投資1.18億元。2005年5月通過國家衛(wèi)生部執(zhí)業(yè)驗收和亞洲臍帶血庫驗收，日處理臍帶血能力100份，總儲存量30萬份。天津臍帶血庫創(chuàng)建公共儲存與自體儲存相結(jié)合模式，已在全國建立70多家分公司和工作站，儲存新生兒臍帶血干細胞3萬余份，接受全國和亞洲臍血庫615例無血緣關(guān)系患者的查詢，配型成功率97％，為數(shù)十位患者提供了移植供體；與世界各國臍帶血干細胞庫相比，天津臍帶血造血干細胞庫無論在儲存數(shù)量、處理能力、潔凈等級、通訊上網(wǎng)、安全保衛(wèi)以及室內(nèi)環(huán)境控制等方面，均居領(lǐng)先水平，為中國乃至全世界臍帶血干細胞庫的建設(shè)提供了示范和標準。

中國干細胞研究異軍突起（3）34當前34頁，總共110頁。中國干細胞研究異軍突起（4）我國首家臍帶間充質(zhì)干細胞庫2006年4月24日前在天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)天大科技園細胞產(chǎn)品國家工程研究中心落成；35當前35頁，總共110頁。2.什么是干細胞？大多數(shù)動物出生以后，器官和組織在生長發(fā)育過程中不再產(chǎn)生其他類型細胞的發(fā)育和分化。而在生命過程中，有些細胞需要不斷地更新，如皮膚、小腸和血液細胞。干細胞群的功能即是控制和維持細胞的再生。干細胞的“干”譯自英文“Stem”，意為“樹”、“干”和“起源”。干細胞即起源細胞。36當前36頁，總共110頁。（1）干細胞的定義干細胞是一類具有自我更新與分化潛能的細胞，能產(chǎn)生表現(xiàn)型和基因型與自己完全相同的子細胞，同時還能分化為祖細胞。37當前37頁，總共110頁。（2）干細胞的特征干細胞本身不是終末分化的細胞;干細胞能無限的增殖分裂;干細胞可連續(xù)分裂幾代，也可在較長時間內(nèi)處于靜止狀態(tài);干細胞通過兩種方式分裂.對稱分裂——形成兩個相同的干細胞，保持親代特征非對稱分裂——一個子細胞不可逆的走向分化的終端成為功能專一的分化細胞，另一個保持親代的特征，仍作為干細胞保留下來。38當前38頁，總共110頁。（3）干細胞的分類A.根據(jù)其發(fā)育階段可分為兩類胚胎干細胞(EmbryonicStemCell

)胚胎干細胞是一種高度未分化細胞。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動物的所有組織和器官，包括生殖細胞。成體干細胞(Adult-derivedStemCell)成體干細胞普遍存在于機體的大多數(shù)組織器官中，具有修復(fù)和再生的能力的細胞。在特定條件下，成體干細胞或者產(chǎn)生新的干細胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細胞，從而使組織和器官保持生長和衰退的動態(tài)平衡。39當前39頁，總共110頁。B.根據(jù)其分化能力可分為三類全能干細胞(totipotentialstemcell)全能干細胞具有形成完整個體的分化潛能，如胚胎干細胞具有與早期胚胎細胞相似的形態(tài)特征和很強的分化能力，可以無限增殖并分化成為全身200多種細胞類型，進一步形成機體的所有組織、器官。40當前40頁，總共110頁。多能干細胞(pluripotentialstemcell)多能干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力，發(fā)育潛能受到一定的限制，骨髓多能造血干細胞是典型的例子，它可分化出至少十二種血細胞，但不能分化出造血系統(tǒng)以外的其它細胞。41當前41頁，總共110頁。專能干細胞(limitedpotentialstemcell)這類干細胞只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細胞分化，如上皮組織基底層的干細胞、肌肉中的成肌細胞或叫衛(wèi)星細胞。42當前42頁，總共110頁。43當前43頁，總共110頁。二、各種干細胞的研究44當前44頁，總共110頁。胚胎干細胞研究步履蹣跚成體干細胞研究如火如荼45當前45頁，總共110頁。1.胚胎干細胞ESC（EmbryonicStemCell）46當前46頁，總共110頁。

受精卵在分裂期的早期，尚未植入子宮之前形成一個稱為囊胚(Blastocyte)的結(jié)構(gòu)，它由大約１４０個左右的細胞組成。囊胚內(nèi)部的一端，有一個“內(nèi)細胞群”(Innercellmass)，這是一群具有全部分化能力的細胞，他們在胚胎發(fā)育過程中，可以進一步分化為內(nèi)胚層、中胚層和外胚層，并最終分化為不同的組織、器官，成為一個完整的人體。將這種內(nèi)細胞群取出，做成細胞懸液，在體外進行培養(yǎng)，就成為“胚胎干細胞”(Embryonicstemcell,ＥＳ細胞)。47當前47頁，總共110頁。48當前48頁，總共110頁。（1）ES細胞的高度分化潛能ES細胞的全能性是其區(qū)別于成纖維細胞等體細胞的顯著特點1）ES細胞在體外需在飼養(yǎng)層細胞上培養(yǎng)才能維持其未分化狀態(tài)，一旦脫離飼養(yǎng)層就自發(fā)地進行分化2）在單層培養(yǎng)時細胞自發(fā)分化成多種細胞49當前49頁，總共110頁。

3）ES細胞可進行誘導(dǎo)分化用RA（維生素A酸或視黃酸）作誘導(dǎo),90％以上的ES細胞分化為神經(jīng)膠質(zhì)細胞，聚集培養(yǎng)的ES細胞誘導(dǎo)分化則可分化為有節(jié)律性收縮的心肌細胞。將ES細胞注射到同源動物皮下，可形成組織瘤，其細胞組成可代表3個胚層細胞。用ES細胞作核供體進行細胞核移植，可以得到可發(fā)育重構(gòu)胚和動物個體。50當前50頁，總共110頁。（2）ES細胞的分離ES細胞分離方法a.直接由動物體內(nèi)獲取囊胚再分離內(nèi)細胞群（ICM）的方法，從而獲得ES細胞1995年J.A.湯姆森等從恒河猴的囊胚中分離建立了世界上第一株靈長類胚胎干細胞1998年，他們從接受不孕癥的夫婦所捐獻的處于囊胚階段的早期胚胎中分離出人的胚胎干細胞b.從終止妊娠的胎兒組織中分離出胚胎干細胞1998年吉爾哈特研究小組從選擇性流產(chǎn)所得到的胚胎生殖腺中分離出了人原始胚胎生殖細胞,經(jīng)培養(yǎng)獲得胚胎干細胞c.克隆技術(shù)2001年馬薩諸賽州的科學(xué)家宣布,他們將卵細胞去核細胞核,轉(zhuǎn)入體細胞核，體外培養(yǎng)，獲得高質(zhì)量的去透明帶囊胚，由此囊胚進一步分離得到了胚胎干細胞51當前51頁，總共110頁。（3）胚胎干細胞研究的意義ES細胞擁有類似胚胎的全能分化性，可以從單個的受精卵發(fā)育成完整的個體，能夠給我們解釋完整的發(fā)育體系，而成體個體來源的多能干細胞就不可能。極早期的胚胎發(fā)育均可追溯到ES細胞，而不是成熟個體來源的多能干細胞。ES細胞也是唯一不死的細胞，能夠非限定地分化，是細胞的源頭。ES細胞是遺傳操作的最早期細胞。因此，盡管目前的爭論集中在治療方面，但也許ES細胞最偉大的用途是作為科學(xué)研究的工具。52當前52頁，總共110頁。動物克隆動物克隆是將一個個體卵細胞核去除，將另一個體細胞核移入去核卵細胞，再植入代孕母親的子宮，得到和核供體遺傳物質(zhì)完全相同的子代。從1952年起，科學(xué)家們首先采用青蛙開展細胞核移植克隆實驗，Briggs、King先后獲得了蝌蚪和成體蛙。1958年，Steward用胡羅卜根細胞經(jīng)培養(yǎng)產(chǎn)生了胡羅卜植株。1963年，我國童第周教授等首先以金魚等為材料，研究魚類胚胎細胞核移植技術(shù)獲得了成功。53當前53頁，總共110頁。哺乳動物胚胎細胞核移植研究的最初成果是在1981年取得的。Illmensee和Hoppe用鼠胚胎細胞培育出3只發(fā)育正常的小鼠，其中一雌一雄進行交配產(chǎn)下了與供體表型相同的后代，證明克隆后代有正常的繁殖能力。到1995年，在主要的哺乳動物中，胚胎細胞核移植都獲得成功，克隆羊、牛、豬和兔等。54當前54頁，總共110頁。以往的克隆之所以獲得成功是因為胚胎細胞具有全能性，它的細胞核移植到去核卵細胞后能發(fā)育成一個完整的個體。因此人們要問：體細胞這種分化了的細胞的細胞核是否也具有全能性？它是否能重新程序化，用于核移植、生產(chǎn)克隆動物？

“多莉”的誕生回答了這一問題。55當前55頁，總共110頁。1997年2月27日，在“多莉”（Dolly）出生后6個月，英國羅斯林研究所I.Wilmut等人公布了他們的實驗結(jié)果。

56當前56頁，總共110頁。b.治療性克隆同樣原理可以將病人皮膚細胞核轉(zhuǎn)至去核卵細胞中，再從囊胚中獲取胚胎干細胞，分化培養(yǎng)成所需要的組織、器官，且沒有免疫排斥。57當前57頁，總共110頁。胚胎干細胞誘導(dǎo)分化心肌、橫紋肌細胞造血細胞上皮細胞58當前58頁，總共110頁。胚胎干細胞分化為特定器官59當前59頁，總共110頁。人類胚胎干細胞讓癱瘓鼠走路

2004年12月美國加州大學(xué)埃爾文分校的神經(jīng)生物學(xué)家凱爾斯狄德等人，誘導(dǎo)人類胚胎干細胞分化成神經(jīng)細胞，并將它注入脊髓受傷數(shù)周的小鼠體內(nèi)后，已成功修復(fù)受傷的脊髓，使小鼠能夠爬行；

ResearchesonESC60當前60頁，總共110頁。胚胎干細胞分化出了運動神經(jīng)元2005年1月30日在美國威斯康星大學(xué)工作的中國科學(xué)家張素春和李學(xué)軍報告說，他們成功地用人類胚胎干細胞分化出了運動神經(jīng)元；

他們發(fā)現(xiàn)只有在相當于人類胚胎發(fā)育第三周到第四周這一段時間里，胚胎干細胞才有可能分化成運動神經(jīng)元；

首先要將胚胎干細胞分化成神經(jīng)干細胞，然后使神經(jīng)干細胞生長為運動神經(jīng)元祖細胞，最后才使祖細胞變成運動神經(jīng)元；

ResearchesonESC61當前61頁，總共110頁。胚胎干細胞治血友病2005年2月，美國北卡羅萊納州大學(xué)的研究人員報告，用一種生長因子處理培養(yǎng)的小鼠胚胎干細胞，再用纖維原細胞生長因子將胚胎干細胞處理7天，使胚胎干細胞分化成類似前體細胞的早期內(nèi)皮層細胞；然后將這種細胞注射到小鼠的肝臟中，從而導(dǎo)致肝臟細胞持續(xù)生產(chǎn)第九因子，逆轉(zhuǎn)了一種類型的血友病。這種類型的小鼠血友病與人類的B型血友病很相似；4個月后這些細胞仍不被免疫系統(tǒng)所排斥；ResearchesonESC62當前62頁，總共110頁。避開胚胎干細胞研究的倫理問題2005年10月美國先進細胞技術(shù)公司的研究小組，在實驗鼠胚胎發(fā)育的極早階段（８細胞階段）提取出一個細胞。他們發(fā)現(xiàn)，這個細胞和胚泡中提取的胚胎干細胞完全一樣，而胚胎可以不受影響地繼續(xù)發(fā)育成實驗鼠。

ResearchesonESC63當前63頁，總共110頁。只需3個基因，體細胞變成干細胞日本Shinya

Yamanaka研究小組人員通過將4個基因注入皮膚細胞就能使其轉(zhuǎn)變成胚胎干細胞，但這些基因里含有容易致癌的基因c-Myc，以此方法研發(fā)出的干細胞所生出的老鼠，37只老鼠當中有6只致癌，即約有20%會出現(xiàn)生長腫瘤的情況，這些致癌的老鼠在100天左右就會死亡。

2007年12月1日，他們再次在《自然·生物科技》雜志上發(fā)表研究成果，將四個基因當中易致癌的基因c-Myc去除，僅用其余3個基因注入皮膚細胞內(nèi)，在調(diào)整培養(yǎng)條件后，制造出了新的胚胎干細胞，以此新細胞培育出的26只老鼠，在飼養(yǎng)了100天之后無一例致癌。這項成果將大大提升臨床應(yīng)用的安全性。該成果名列美國《Science》雜志2007十大科技進展第二名；ResearchesonESC64當前64頁，總共110頁。東京大學(xué)利用成人皮膚細胞制成的人工全能干細胞顯微照片

ResearchesonESC65當前65頁，總共110頁。人類胚胎干細胞使盲鼠復(fù)明

2006年9月美國先進細胞技術(shù)公司的羅伯特·蘭扎等人報告，他們用16個人類胚胎干細胞系，誘導(dǎo)培育出67個視網(wǎng)膜色素上皮細胞團，并將其中一個視網(wǎng)膜色素上皮細胞團植入出生21天的盲實驗鼠（沒有視網(wǎng)膜色素上皮細胞)體內(nèi)。視力檢測表明，這些實驗鼠接受治療70天以后，視力可達到正常實驗鼠的70％；而對照組的盲實驗鼠視力沒有恢復(fù)；此外，人類細胞移植到實驗鼠體內(nèi)后也沒有表現(xiàn)出任何副作用。

ResearchesonESC66當前66頁，總共110頁。造出能博動的心臟組織

2007年3月以色列工學(xué)院科研人員先用胚胎干細胞生成心臟細胞、內(nèi)皮細胞和成纖維細胞三種細胞，然后把它們植入可生物降解的結(jié)構(gòu)中。幾個星期后，這些細胞合為一體，形成不足1平方厘米能搏動的心臟組織；這片心肌，布滿微細血管，與構(gòu)成心臟的復(fù)雜組織非常相似。這是科學(xué)家首次成功創(chuàng)造出包含所有關(guān)鍵細胞的心臟組織。至關(guān)重要的是，他們發(fā)現(xiàn)了一種讓構(gòu)成心臟的不同類型細胞共同成長并發(fā)揮作用的方法；

ResearchesonESC67當前67頁，總共110頁。干細胞可以治腦疾

2007年3月美國加利福尼亞州拉荷亞的伯漢醫(yī)學(xué)研究中心的埃文·辛德博士和他的同事發(fā)文稱，從幾天大的人類胚胎中提取出胚胎干細胞，并與人類胎兒干細胞混合，將這些干細胞移植入患“山德霍夫氏病”的小鼠的大腦，被移植的人類細胞取代了受損鼠神經(jīng)細胞，炎癥得到控制，而且還能傳遞神經(jīng)信號。經(jīng)過治療的小鼠的壽命比對照延長了70%。

患“山德霍夫氏病”的兒童智力發(fā)育相當緩慢，還有其他器官功能性障礙，普遍夭折，通常只能活到6歲。

ResearchesonESC68當前68頁，總共110頁。胚胎干細胞轉(zhuǎn)化為肺上皮細胞2007年3月美國德州大學(xué)健康科學(xué)中心Rick

A.

Wetsel博士報道，研制出一種簡易可靠的分子程序，將人類胚胎干細胞特化為肺上皮細胞；體外實驗過程中，研究人員將人類胚胎干細胞培養(yǎng)在特殊包被的培養(yǎng)基中，加入肺上皮細胞的基因調(diào)節(jié)物，使這些細胞特化為肺泡II型上皮細胞。肺泡II型上皮細胞被稱為“肺的干細胞”，不僅能夠產(chǎn)生包括肺部表面活性劑在內(nèi)的多種蛋白，還能分化為肺內(nèi)部細胞，為治療一系列肺部疾病帶來新的希望。ResearchesonESC69當前69頁，總共110頁。首次用干細胞培育出萬能血細胞

2008年8月美國科學(xué)家稱，他們首次在實驗室成功地利用胚胎干細胞培育出O型陰性血細胞。O型陰性血也被稱為“萬能血型”，能夠與任何其它血型相匹配，將可能使人類未來不必再為血源緊張而發(fā)愁。

顯微鏡下的干細胞ResearchesonESC70當前70頁，總共110頁。韓國“最高科學(xué)家”黃禹錫

稱已獲體細胞克隆人類早期胚胎，并從中獲得胚胎干細胞（2004.2）ResearchesonESC71當前71頁，總共110頁。黃禹錫繼續(xù)體細胞克?。?005.5）在《Science》黃禹錫報道，招募11名２歲到56歲捐獻體細胞的男女志愿者，患有脊索損傷、幼年糖尿病和先天性低丙球蛋白血癥等各種疾病，其中一名患有脊索損傷的女性志愿者，也捐獻了克隆胚胎用的卵母細胞；共將185個卵母細胞抽出細胞核，然后分別植入體細胞的細胞核，成功得到了31個胚泡，最后提取了11個干細胞系。而在2004年的研究中，黃禹錫等人最后只得到一個干細胞系。

ResearchesonESC72當前72頁，總共110頁。黃禹錫被問訊后返回首爾大學(xué)辦公室，

與助手、學(xué)生一一道別2006年黃禹錫被證明發(fā)表在2004年《Science》上的胚胎干細胞克隆造假ResearchesonESC73當前73頁，總共110頁。1964年為科研確立倫理規(guī)范的《赫爾辛基宣言》科學(xué)家應(yīng)該保證自身獨立于研究項目之外，且沒有受到強迫；研究者們一向被提醒不要接受來自研究團隊成員捐出的卵子，因為這會引發(fā)捐卵者與研究有聯(lián)帶關(guān)系，以及擔心捐卵可能是屈服于研究壓力；黃禹錫曾向提供卵子的女性支付了每人150萬韓元(合1450美元)補償金。

ResearchesonESC74當前74頁，總共110頁。黃禹錫被判2年徒刑，緩刑3年韓國首爾地方檢察廳就前首爾大學(xué)教授黃禹錫因?qū)W術(shù)造假而遭起訴一案舉行了第二次聽證。黃禹錫在法庭上承認，自己曾指使手下偽造胚胎干細胞數(shù)據(jù)，并以此撰寫論文發(fā)表在美國《Science》雜志上；2009年10月26日，韓國法院裁定，黃禹錫侵吞政府研究經(jīng)費、非法買賣卵子罪成，被判2年徒刑，緩刑3年。

ResearchesonESC75當前75頁，總共110頁。胚胎干細胞研究面臨的挑戰(zhàn)如何維持體外培養(yǎng)時細胞不分化？如何定向誘導(dǎo)干細胞分化？如何增殖已定向分化的細胞？如何誘導(dǎo)生成所需的組織或器官？如何創(chuàng)造“萬能”干細胞？胚胎干細胞是否安全？ResearchesonESC76當前76頁，總共110頁。幾乎各個器官中都有干細胞在一些原本認為不可更新的組織中發(fā)現(xiàn)了干細胞，如：亞腦室區(qū)、側(cè)腦室區(qū)和嗅球的連接處以及海馬區(qū)；目前已發(fā)現(xiàn)存在干細胞的組織有：腦、骨髓、臍血、血管、脊髓、皮膚、角膜、骨骼肌、肝臟、外周血、胰腺、視網(wǎng)膜、乳腺、牙齒和消化系統(tǒng)上皮等。ResearchesonESC77當前77頁，總共110頁。美日兩個研究小組2007年11月21日分別宣布成功地將人皮膚細胞改造成幾乎可以和胚胎干細胞相篦美的干細胞，其基本原理都是利用基因重新編程技術(shù)，向皮膚細胞中植入一組4個基因，通過基因重新編程，使皮膚細胞具備與胚胎干細胞十分相似的功能，可分化為人體多種組織細胞。78當前78頁，總共110頁。2.成體干細胞ASC（Adult-derivedStemCell）79當前79頁，總共110頁。(1)成體干細胞成年動物的許多組織和器官，比如表皮和造血系統(tǒng)，具有修復(fù)和再生的能力。成體干細胞在其中起著關(guān)鍵的作用。在特定條件下，成體干細胞或者產(chǎn)生新的干細胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細胞，從而使組織和器官保持生長和衰退的動態(tài)平衡。機體的多種成熟分化的組織中普遍存在成體干細胞，如造血干細胞、皮膚干細胞、間質(zhì)干細胞、肌肉干細胞，肝臟干細胞、神經(jīng)干細胞等。80當前80頁，總共110頁。(2)成體干細胞的可塑性在多數(shù)情況下,成體干細胞分化為與其組織來源一致的細胞,但是在某些情況下,成體干細胞的分化并不遵循該規(guī)律,表現(xiàn)出很強的跨系或跨胚層分化潛能,這種現(xiàn)象稱為干細胞的可塑性（plasticity），也稱橫向分化（transdifferentiation）或轉(zhuǎn)決定（transdetermination）。成體干細胞的可塑性和胚胎細胞的多能性有相似之處。1995年，Pereira等證明，小鼠骨髓細胞在體外培養(yǎng)后具有向骨、軟骨和肺基質(zhì)轉(zhuǎn)化的能力。1999年，Bjornson等將胚胎和成年小鼠神經(jīng)干細胞,以及在體外克隆的神經(jīng)干細胞移植給亞致死劑量照射的小鼠,結(jié)果證明神經(jīng)干細胞可轉(zhuǎn)化為造血細胞。2000年，Alison等和Lagasse等分別報道造血干細胞可在體內(nèi)分化成肝細胞2002年，Vescovi等報道神經(jīng)干細胞除有向神經(jīng)元、星形細胞與少突膠質(zhì)細胞分化能力以外,還可分化為造血細胞譜系。81當前81頁，總共110頁。(3)成體干細胞應(yīng)用的限制因素盡管多種不同類型的專能干細胞已得到確定，但尚未從體內(nèi)的全部組織中分離出成體干細胞。成體干細胞含量極微，很難分離和純化，且數(shù)量隨年齡增長而降低。如果嘗試使用患者自身的干細胞進行治療，那么首先必須從患者體內(nèi)分離干細胞，并體外培養(yǎng)，只至有足夠數(shù)量的細胞才可用于治療。在一些遺傳缺陷疾病中，遺傳錯誤很可能也會出現(xiàn)于病人的干細胞中，這樣的干細胞不適于移植。成人身上獲得的干細胞可能沒有年輕人的干細胞那樣的增殖能力。由于日常生活中人是暴露在各種環(huán)境之下的，日光和毒素等都有可能造成基因突變，成體干細胞可能包含更多的DNA異常。82當前82頁，總共110頁。(4)目前研究的成體干細胞造血干細胞（hematopoieticstemcell，HSC）神經(jīng)干細胞（neuralstemcells，NSC）上皮干細胞（epithelialstemcell，ESC）間充質(zhì)干細胞（Mesenchymalstemcells，MSC)……83當前83頁，總共110頁。例：造血干細胞

（hematopoieticstemcell，HSC）84當前84頁，總共110頁。造血干細胞的兩個重要特征①高度的自我更新或自我復(fù)制能力;②可分化為各類血細胞(不對稱分裂)；造血干細胞僅占骨髓有核細胞的0.5%；造血干細胞85當前85頁，總共110頁。骨髓造血干細胞（約占骨髓造血組織的0.1%）；外周血干細胞（約占外周血單核細胞的0.1~0.01%）；臍血干細胞（約占臍血組織的0.4%）；它們各自的優(yōu)缺點？三類造血干細胞86當前86頁，總共110頁。造血干細胞

HematopoieticStemCell(3)從胚胎發(fā)育第4個月開始至終生，骨髓是主要的造血器官；造血干細胞僅占骨髓有核細胞的0.5%；造血干細胞87當前87頁，總共110頁。成熟血細胞的產(chǎn)生過程

造血干細胞造血祖細胞

前體細胞各種成熟血細胞造血干細胞88當前88頁，總共110頁。造血干細胞的分化造血干細胞89當前89頁，總共110頁。造血干細胞作為干細胞研究

與應(yīng)用的突破口造血細胞是細胞增殖分化的最佳模型。造血干/祖細胞及各系血細胞的表面標志較為清楚，細胞表型特征可進行定量分析，且可分選。造血干/祖細胞增殖及向各系分化的重要誘導(dǎo)因子、受體、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、微環(huán)境等因素較為清楚。造血細胞發(fā)揮功能可相對游離，不需“生物支架”、神經(jīng)、血管、外科移植等復(fù)雜的“下游”工藝，因此便于直接應(yīng)用于臨床。90當前90頁，總共110頁。造血干細胞的臨床應(yīng)用1.造血干細胞移植造血干細胞移植，就是應(yīng)用超大劑量化療和放療以最大限度殺滅患者體內(nèi)的癌細胞，同時全面催毀其免疫和造血功能，然后將正常人造血干細胞輸入患者體內(nèi)，重建造血和免疫功能，達到治療疾病的目的。造血干細胞并不能在人群中隨意移植，正如輸血需要配ABO血型一樣，造血干細胞移植需先進行HLA配型。HLA即人白細胞抗原，是人體細胞表面的“主要組織相容性復(fù)合物”，只有兩個個體HLA配型相同，才能進行造血干細胞移植，否則會發(fā)生移植物抗宿主反應(yīng)（GVHD）或移植排斥反應(yīng)，嚴重者可危及患者生命。91當前91頁，總共110頁。成人體內(nèi)造血干細胞主要存在于骨髓中，因此最初多采用骨髓造血干細胞進行移植。現(xiàn)在可通過造血干細胞“動員”技術(shù)，采集分離外周血而得到足夠數(shù)量的造血干細胞，稱為外周血干細胞移植。此外，臍帶血中含有豐富的造血干細胞，可用于造血干細胞移植。除了可以治療急性白血病和慢性白血病外，造血干細胞移植也可用于治療重型再生障礙性貧血、地中海貧血、惡性淋巴瘤、多發(fā)性骨髓瘤等血液系統(tǒng)疾病以及小細胞肺癌、乳腺癌、睪丸癌、卵巢癌、神經(jīng)母細胞瘤等多種實體腫瘤。92當前92頁，總共110頁。造血干細胞的臨床應(yīng)用2.基因治療造血干細胞作為基因治療的靶細胞的優(yōu)勢在于：1.造血干細胞具有自我更新能力，目的基因?qū)牒竽荛L期表達，病人可終身受益2.造血干細胞具有向各系血細胞分化的能力，只需少數(shù)干細胞轉(zhuǎn)染目的基因，由其分化而成的細胞便可隨血液循環(huán)到達靶細胞，利用其所攜帶的外源基因最大限度地發(fā)揮治療作用3.造血干細胞無論在骨髓內(nèi)還是在循環(huán)血中，目的基因產(chǎn)物都能通過血循環(huán)到達靶器官4.許多疾病與造血有關(guān)，如地中海貧血、鐮狀細胞貧血等，如能將缺陷基因?qū)朐煅杉毎赏徑獍Y狀5.近年來，造血干細胞分離純化、體外培養(yǎng)和凍存以及移植技術(shù)日趨成熟，為造血干細胞在基因治療中地應(yīng)用提供了技術(shù)保證93當前93頁，總共110頁。3、干細胞生物工程94當前94頁，總共110頁。人類干細胞研究的應(yīng)用

－干細胞工程ES系統(tǒng)已經(jīng)成為基因功能研究的有效手段ES細胞系建立后，可從最根本上揭示人及動物發(fā)育過程中的決定基因ES細胞可作為評價新藥及化學(xué)產(chǎn)品的毒性及效能的檢測系統(tǒng)ES細胞有可能成為今后細胞替代療法和組織器官移植的最佳來源95當前95頁，總共110頁。法國利用成體干細胞進行基因治療的一個成功嘗試法國研究人員最近報道了一個人類基因治療的成功嘗試。他們從兩個嚴重免疫缺陷的嬰兒的骨髓中取出基因缺陷的干細胞，在DNA中加入一個拷貝的正?；?，然后將干細胞注射回嬰兒體內(nèi)，結(jié)果提高了它們的免疫力96當前96頁，總共110頁。成體干細胞治療小鼠糖尿病Florida大學(xué)的研究人員宣稱他們用成體胰腺干細胞逆轉(zhuǎn)的小鼠的糖尿病。他們?nèi)〕龀审w胰腺干細胞培養(yǎng)，在培養(yǎng)基中干細胞形成了微小的有功能的器官，即胰島。再將這些細胞注射至糖尿病小鼠皮下。7－10天內(nèi)，小鼠的血糖水平已經(jīng)得到了控制97當前97頁，總共110頁。移植骨髓干細胞治療兒童軟骨缺陷Memphis的St.Jude兒童醫(yī)院研究人員報道，骨髓干細胞可以用于治療兒童骨生成缺陷。治療三個月后，三個患兒均表現(xiàn)出新的高密度骨的形成。98當前9