人胚胎干細(xì)胞研究進展

關(guān)于人胚胎干細(xì)胞研究進展第1頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三干細(xì)胞的基本概念胚胎干細(xì)胞系的建立過程胚胎干細(xì)胞研究的進展情況胚胎干細(xì)胞的研究意義胚胎干細(xì)胞研究的困難及解決辦法第2頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

人體發(fā)生過程：受精卵裂受精后72h受精后5-7天精子+卵子

合子卵裂球桑椹胚囊胚滋養(yǎng)層胎盤及胎兒附屬結(jié)構(gòu)囊胚內(nèi)胚層消化道、呼吸道上皮和腺體；肝；膽；胰。內(nèi)細(xì)胞群中胚層結(jié)締組織；血液；肌肉；骨骼；泌尿生殖系統(tǒng)外胚層體表結(jié)構(gòu)；神經(jīng)系統(tǒng)第3頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第4頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第5頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第6頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三干細(xì)胞的基本概念

1、定義：具有自我復(fù)制的能力，在一定條件下能夠分化成各種功能細(xì)胞。2、分類：（1）全能干細(xì)胞，包括：胚胎干細(xì)胞（embryonicstemcells,ES細(xì)胞）生殖干細(xì)胞（embryonicgermcells,EG細(xì)胞）具有全能性，能夠分化成全身200多種細(xì)胞類型，進一步形成機體的任何組織和器官。（2）多能干細(xì)胞：具有分化成多種細(xì)胞和組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力。（3）專能干細(xì)胞：只能向一種或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化。第7頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第8頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三橫向分化：

部分干細(xì)胞在特定條件下可以轉(zhuǎn)化為其它細(xì)胞，如肌肉干細(xì)胞在特定條件下可以分化為各種血細(xì)胞系。第9頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三衍生自囊胚的內(nèi)細(xì)胞團或原始外胚層的細(xì)胞；永生化(immortal)；能維持穩(wěn)定的正常的二倍體染色體結(jié)構(gòu)；有穩(wěn)定的發(fā)育潛能，能被誘導(dǎo)增殖或分化；能參與胎兒所有組織的發(fā)育過程；

胚胎干細(xì)胞的性質(zhì)第10頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三胚胎干細(xì)胞系的建立過程第11頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第12頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三1、干細(xì)胞來源：(1)發(fā)育良好的囊胚，從中分離內(nèi)細(xì)胞群細(xì)胞ES細(xì)胞(2)從5-9周的胚胎生殖腺中分離出人的EG細(xì)胞（embryonicgerminatecells）(3)惡性胚胎腫瘤或畸胎瘤細(xì)胞（embryonalcarcinoma,EC)(4)生殖克隆（治療性克?。后w細(xì)胞核轉(zhuǎn)移（SCNT）去核卵細(xì)胞+體細(xì)胞核克隆囊胚分離內(nèi)細(xì)胞群ES細(xì)胞第13頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第14頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第15頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2、胚胎干細(xì)胞的分離酶消化后培養(yǎng)免疫方法去處滋養(yǎng)層細(xì)胞流式細(xì)胞儀分離法第16頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三3、培養(yǎng)條件：(1)特殊的培養(yǎng)液：用DMEM培養(yǎng)液，其中胎牛血清的濃度和質(zhì)量很重要，還要加非必須氨基酸；β-巰基乙醇。(2)以人或胚鼠的成纖維細(xì)胞為飼養(yǎng)細(xì)胞。(3)必須加入LIF，抑制細(xì)胞分化。第17頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三4、胚胎干細(xì)胞的鑒別

胚胎干細(xì)胞具有以下特點：(1)細(xì)胞內(nèi)堿性磷酸酶活性高(2)端粒酶活性高(3)不被Hoechst33342和Rhodamine123染色(4)細(xì)胞膜表面有特殊的標(biāo)記：SSEA-3,SSEA-4,

TRA-1-60,TRA-1-81(5)能分化成三個胚層的細(xì)胞，將胚胎干細(xì)胞植入免疫缺陷小鼠皮下可產(chǎn)生畸胎瘤(6)可誘導(dǎo)分化為各種成體干細(xì)胞第18頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第19頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第20頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第21頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第22頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三干細(xì)胞特性第23頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第24頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三干細(xì)胞誘導(dǎo)分化的常用方法（1）加入誘導(dǎo)細(xì)胞分化的因子或化學(xué)物質(zhì)，如VGEF、bFGF、DMSO和RA等（2）將ES細(xì)胞與特定的細(xì)胞共培養(yǎng)（3）將某種分化誘導(dǎo)因子的基因轉(zhuǎn)入ES細(xì)胞內(nèi)第25頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三鑒定干細(xì)胞的常用方法：（1）細(xì)胞形態(tài)與結(jié)構(gòu)（2）細(xì)胞功能（3）細(xì)胞表面的特殊標(biāo)志（4）細(xì)胞內(nèi)特異基因的表達(dá)第26頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三造血干細(xì)胞的鑒定：（1）

細(xì)胞形態(tài)

：集落呈非貼壁生長，細(xì)胞形態(tài)較小（2）細(xì)胞表面標(biāo)志：flk-1（FetalLiverKinase1);

L/TAL-1；

CD34；GATA-1；（3）基因表達(dá)：TAL-1；GATA-2

；βH1；β主要珠蛋白

第27頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

內(nèi)皮細(xì)胞:（1）細(xì)胞形態(tài)：扁平貼壁狀態(tài)；Weibel-Palade小體；廣泛胞內(nèi)連接；大量吞飲泡（2）細(xì)胞標(biāo)志：血小板內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子PECAM-1或CD31；細(xì)胞粘附分子整合素αvβ3

；CD34

；JAM(JunctionalAdhesionMembrane)；MECA-32以及MEC-14，7抗原

（3）特異基因表達(dá)：flk-1；flt-1

；tie-2

第28頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三心肌干細(xì)胞：（1）細(xì)胞結(jié)構(gòu)：細(xì)胞內(nèi)含糖原顆粒，大量線粒體以及廣泛的未形成成熟肌原纖維的粗絲和細(xì)絲

（2）細(xì)胞功能：節(jié)律性收縮；心肌特異離子流。利用膜片鉗技術(shù)可檢測L型Ica，Ina，Ito，Ik，Ik1，Ik，ACH和If

（3）基因表達(dá)：α及β心肌球蛋白重鏈

第29頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

神經(jīng)干細(xì)胞

:（1）細(xì)胞形態(tài)：胞體很小，從胞體伸出許多長的神經(jīng)突（2）細(xì)胞功能：電壓控制性Na+，K+，Ca2+通道；神經(jīng)遞質(zhì)的受體（3）細(xì)胞標(biāo)志：TH（酪氨酸羥化酶），微管相關(guān)蛋白tau，MAP2，β微管蛋白3（TuJ-1），GFAP（膠質(zhì)原纖維酸性蛋白），巢蛋白，突觸泡蛋白以及NF-L（68KDa的神經(jīng)絲蛋白），NF-H（200KDa的神經(jīng)絲蛋白），NF-M（160KDa的神經(jīng)絲蛋白）；Nurr1和Ptx3（中腦多巴胺能神經(jīng)元的標(biāo)志）（4）特異基因表達(dá)：5天的EBs中有NF-L，NF-M和突觸泡蛋白的表達(dá)，2天后表達(dá)編碼神經(jīng)聚糖（腦特異蛋白多糖）的基因，6天后表達(dá)編碼微管相關(guān)蛋白tau的基因。也有檢測發(fā)現(xiàn)分化細(xì)胞中有Brain-3，谷氨酰胺受體亞單位GluR-4和GluR-6，遞質(zhì)合成酶TH和GAD67，GAD65，GFAP和NF-L的表達(dá)

第30頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

胰島細(xì)胞

:細(xì)胞標(biāo)志：GATA-4（胚胎和胚外內(nèi)胚層的標(biāo)志），HNF3β（胚胎內(nèi)胚層的標(biāo)志）；胰島素淀粉樣多肽IAPP；葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白-2（Glut-2）；胰島β細(xì)胞的特征及特定標(biāo)記物：胰島GK和GLUT2（葡萄糖轉(zhuǎn)運子）；轉(zhuǎn)錄因子IPF1/PDX1和NgN3（Neurogenin3）

第31頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第32頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三2002年3月，美國麻省理工學(xué)院的科學(xué)家宣布，他們首次利用人體胚胎干細(xì)胞培育出毛細(xì)血管，證明了胚胎干細(xì)胞技術(shù)在治療心血管疾病等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。目前已有報導(dǎo)ES細(xì)胞能在適當(dāng)條件下分化為心肌細(xì)胞，胰島細(xì)胞，血管內(nèi)皮細(xì)胞，肝細(xì)胞等。第33頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第34頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

1999年12月，美國《科學(xué)》雜志公布了當(dāng)年世界科學(xué)進展的評定結(jié)果，干細(xì)胞的研究成果列在舉世矚目耗資巨大的人類基因組工程之前，名列十大科學(xué)進展首位。

第35頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第36頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三第37頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三解決胚胎來源有限