第十五章細胞分化與胚胎發(fā)育詳解

第十五章細胞分化與胚胎發(fā)育詳解演示文稿本文檔共32頁；當前第1頁；編輯于星期六\12點38分優(yōu)選第十五章細胞分化與胚胎發(fā)育本文檔共32頁；當前第2頁；編輯于星期六\12點38分細胞分化本文檔共32頁；當前第3頁；編輯于星期六\12點38分第一節(jié)細胞分化一、細胞分化的基本概念二、細胞的全能性與多能干細胞三、影響細胞分化的因素本文檔共32頁；當前第4頁；編輯于星期六\12點38分一、重要的名詞細胞分化；管家基因/組織特異性基因；轉分化/重編程；細胞全能性/多能性；干細胞/誘導多能干細胞；終末分化；決定子/“決定早于分化”本文檔共32頁；當前第5頁；編輯于星期六\12點38分植物細胞的全能性本文檔共32頁；當前第6頁；編輯于星期六\12點38分干細胞（stemcell）定義：具有無限制自我更新能力、同時也可分化成特定組織的細胞，在細胞發(fā)育過程中處于較原始階段。包括：

胚胎干細胞

成體干細胞：上皮干細胞

造血干細胞

神經干細胞

肌肉干細胞

本文檔共32頁；當前第7頁；編輯于星期六\12點38分細胞重編程(ReprogrammingvCells)指分化的細胞在特定的條件下被逆轉后恢復到全能性狀態(tài),或者形成胚胎干細胞系,或者進一步發(fā)育成一個新的個體的過程。“返老還童”

本文檔共32頁；當前第8頁；編輯于星期六\12點38分個體中所有不同種類的細胞的遺傳背景完全一樣；分化細胞彼此之間在形態(tài)、結構、功能方面的不同是由于其擁有不同的蛋白質所致；細胞分化中最顯著的特點是分化狀態(tài)的穩(wěn)定性；雖然細胞分化是一種相對穩(wěn)定和持久的過程,但是在一定的條件下,細胞分化又是可逆的。二、重要的問題1、分化細胞的特點？本文檔共32頁；當前第9頁；編輯于星期六\12點38分組合調控的作用機制示意圖2、組合調控引發(fā)組織特異性基因的表達。本文檔共32頁；當前第10頁；編輯于星期六\12點38分黏菌繁殖過程示意圖本文檔共32頁；當前第11頁；編輯于星期六\12點38分造血干細胞逐級分化為各種類型的血細胞3、多能干細胞？本文檔共32頁；當前第12頁；編輯于星期六\12點38分誘導多能干細胞（iPS）建系過程的示意圖3、誘導多能干細胞iPS

(inducedpluripotentstemcells)？本文檔共32頁；當前第13頁；編輯于星期六\12點38分人體胚胎干細胞(hES)優(yōu)點：有潛力在體內發(fā)育成任何細胞類型。缺點：(l)供體卵母細胞的來源困難,ES細胞建系效率低；(2)免疫排斥反應；(3)ES細胞具有成瘤性；(4)體外保持ES細胞全能性的條件非常復雜；(5)倫理學爭論。本文檔共32頁；當前第14頁；編輯于星期六\12點38分誘導多能干細胞（iPS）通過基因轉染技術(genetransfection)將某些轉錄因子導入動物或人的體細胞,使體細胞直接重構成為胚胎干細胞（embryonicstemcell,ESC）細胞樣的多潛能細胞。iPS細胞不僅在細胞形態(tài)、生長特性、干細胞標志物表達等方面與ES細胞非常相似,而且在DNA甲基化方式、基因表達譜、染色質狀態(tài)、形成嵌合體動物等方面也與ES細胞幾乎完全相同。

本文檔共32頁；當前第15頁；編輯于星期六\12點38分iPS優(yōu)點與經典的胚胎干細胞技術和體細胞核移植技術不同，iPS技術不使用胚胎細胞或卵細胞，因此沒有倫理學的問題。利用iPS技術可以用病人自己的體細胞制備專用的干細胞，所以不會有免疫排斥的問題。

本文檔共32頁；當前第16頁；編輯于星期六\12點38分iPS缺點比如，添加4個“重新編程”基因或取代疾病細胞中有缺陷基因的方法都可能有導致癌癥的副作用。本文檔共32頁；當前第17頁；編輯于星期六\12點38分iPS發(fā)展歷程2006年日本京都大學山中伸彌ShinyaYamanaka領導的實驗室在世界著名學術雜志《細胞》上率先報道了iPS的研究。他們把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4這4種轉錄因子引入小鼠胚胎或皮膚纖維母細胞，發(fā)現可誘導其發(fā)生轉化，產生的iPS細胞在形態(tài)、基因和蛋白表達、表觀遺傳修飾狀態(tài)、細胞倍增能力、類胚體和畸形瘤生成能力、分化能力等都與胚胎干細胞極為相似。

本文檔共32頁；當前第18頁；編輯于星期六\12點38分本文檔共32頁；當前第19頁；編輯于星期六\12點38分2007年末，Thompson實驗室(美國Wisconsin大學)和山中伸彌實驗室?guī)缀跬瑫r報道，利用iPS技術同樣可以誘導人皮膚纖維母細胞成為幾乎與胚胎干細胞完全一樣的多能干細胞。所不同的是日本實驗室依然采用了用逆轉錄病毒引入Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4

4種因子組合，而Thompson實驗室則采用了以慢病毒載體引入OCT4、SOX2加NANOG和LIN28這種因子組合。這些研究成果被美國《科學》雜志列為2007年十大科技突破中的第2位。本文檔共32頁；當前第20頁；編輯于星期六\12點38分2008年，哈佛大學GeorgeDaley實驗室利用誘導細胞重新編程技術把采自10種不同遺傳病患者病人的皮膚細胞轉變?yōu)閕PS，這些細胞將會在建立疾病模型、藥物篩選等方面發(fā)揮重要作用。美國科學家還發(fā)現，iPS可在適當誘導條件下定向分化，如變成血細胞，再用于治療疾病。哈佛大學…….這表明利用誘導重新編程技術可以直接獲得某一特定組織細胞，而不必先經過誘導多能干細胞這一步。本文檔共32頁；當前第21頁；編輯于星期六\12點38分2009年，中國科學家于2008年11月利用iPS細胞培育出小鼠——“小小”。中國科學院動物研究所周琪研究員和上海交通大學醫(yī)學院曾凡一研究員領導的研究組合作完成的工作表明，利用iPS細胞能夠得到成活的具有繁殖能力的小鼠，從而在世界上第一次證明了iPS細胞與胚胎干細胞具有相似的多能性。科學家表示，這一研究成果表明iPS干細胞或許同胚胎干細胞一樣可以作為治療各種疾病的潛在來源。《時代周刊》2009年十大醫(yī)學突破

本文檔共32頁；當前第22頁；編輯于星期六\12點38分2012年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎京都大學物質-細胞統(tǒng)合系統(tǒng)據點iPS細胞研究中心主任長山中伸彌和英國發(fā)育生物學家約翰-戈登因在細胞核重新編程研究領域的杰出貢獻而獲獎。本文檔共32頁；當前第23頁；編輯于星期六\12點38分人類治療性克隆與再生醫(yī)學的設想本文檔共32頁；當前第24頁；編輯于星期六\12點38分人的胚胎干細胞誘導分化成胰島β細胞本文檔共32頁；當前第25頁；編輯于星期六\12點38分5、影響細胞分化的因素？受精卵細胞質的不均一性；胞外信號分子；胞間相互作用與位置效應；細胞記憶與決定；環(huán)境；染色質變化與基因重組。本文檔共32頁；當前第26頁；編輯于星期六\12點38分第二節(jié)胚胎發(fā)育中的細胞分化一、生殖細胞的分化二、早期胚胎發(fā)育過程中的細胞分化三、果蠅胚胎早期發(fā)育中的細胞分化本文檔共32頁；當前第27頁；編輯于星期六\12點38分原生殖細胞（PGC）的遷移本文檔共32頁；當前第28頁；編輯于星期六\12點