細胞分化干細胞(細胞生物學)

1、細胞分化與干細胞Human cells：Number：1014 cells, 200 cell types細胞分化細胞分化增殖增殖如果只有細胞增殖，沒有細胞分化，如果只有細胞增殖，沒有細胞分化，就只能形成一細胞團，而不能形成人體。就只能形成一細胞團，而不能形成人體。在個體發(fā)育過程中，后代細胞間在在個體發(fā)育過程中，后代細胞間在形態(tài)、結構和生形態(tài)、結構和生理功能理功能上發(fā)生上發(fā)生穩(wěn)定性差異穩(wěn)定性差異的過程。細胞分化是多細的過程。細胞分化是多細胞有機體發(fā)育的基礎與核心。胞有機體發(fā)育的基礎與核心。組織、器組織、器官、系統(tǒng)官、系統(tǒng)個體個體細胞分化細胞分化 (cell differentiation)(c

2、ell differentiation)（一）細胞分化表現(xiàn)為細胞形態(tài)結構發(fā)生（一）細胞分化表現(xiàn)為細胞形態(tài)結構發(fā)生穩(wěn)定性穩(wěn)定性差異。差異。-穩(wěn)定，與功能相適應穩(wěn)定，與功能相適應一、一、 細胞分化的基本特征細胞分化的基本特征骨骼肌細胞骨骼肌細胞紅細胞紅細胞神經細胞神經細胞細胞決定細胞決定(cell determination)(cell determination)細胞決定是指細胞在發(fā)生可識別的形態(tài)變化之前細胞決定是指細胞在發(fā)生可識別的形態(tài)變化之前, , 就已受到約束而確定了分化就已受到約束而確定了分化方向方向, , 這時細胞內部已發(fā)生了穩(wěn)定的變化這時細胞內部已發(fā)生了穩(wěn)定的變化, , 基因活動模式

3、已經開始改變，確定了基因活動模式已經開始改變，確定了未來的發(fā)育命運。未來的發(fā)育命運。（二）細胞分化的時空性。（二）細胞分化的時空性。*遺傳穩(wěn)定性：果蠅成蟲盤細胞的移植實驗*決定制約著細胞分化的方向果蠅成蟲盤細胞的移植實驗 細胞決定實驗示意圖細胞分化的有序性細胞分化的有序性單細胞生物：時間性單細胞生物：時間性多細胞生物：時間性空間性多細胞生物：時間性空間性（三）細胞分化的可逆性（三）細胞分化的可逆性去分化與轉分化去分化與轉分化去分化去分化 (dedifferentiation) (dedifferentiation) 在特定條件的誘導下，高度分化的細胞可以失去特有的結構和功能，在特定條件的誘導下

4、，高度分化的細胞可以失去特有的結構和功能，變?yōu)榫哂形捶只毎奶匦?。這種現(xiàn)象叫做去分化。變?yōu)榫哂形捶只毎奶匦?。這種現(xiàn)象叫做去分化。正常分化的細胞正常分化的細胞癌細胞癌細胞射線、藥物、毒物射線、藥物、毒物.轉分化轉分化 ( (transdifferentiationtransdifferentiation) ) 從一種特化細胞類型轉變?yōu)榱硪环N類型的分化細胞的現(xiàn)象。從一種特化細胞類型轉變?yōu)榱硪环N類型的分化細胞的現(xiàn)象。培養(yǎng)基中缺乏維生素A培養(yǎng)基中富含維生素A人皮膚基底層細胞人皮膚基底層細胞角化細胞角化細胞粘膜上皮細胞或具有纖毛的上皮細胞粘膜上皮細胞或具有纖毛的上皮細胞（四）個體發(fā)育中細胞分化的潛

5、能性（四）個體發(fā)育中細胞分化的潛能性1 1、細胞發(fā)育潛能在發(fā)育過程中逐漸變窄、細胞發(fā)育潛能在發(fā)育過程中逐漸變窄 桑葚胚桑葚胚 囊胚囊胚原腸胚原腸胚單個細胞在一定條件下具有分化發(fā)育成完整個體的能力單個細胞在一定條件下具有分化發(fā)育成完整個體的能力。全能細胞（全能細胞（totipotent cell)totipotent cell)多能細胞（多能細胞（pluripotent cell)pluripotent cell)分化潛能受限，失去發(fā)育成完整個體的能力，但仍具有發(fā)育成多種表型的能力。分化潛能受限，失去發(fā)育成完整個體的能力，但仍具有發(fā)育成多種表型的能力。 隨著細胞分化，細胞的分化潛能進一步受到限制

6、，只有分化形成某一類型細胞的能力。隨著細胞分化，細胞的分化潛能進一步受到限制，只有分化形成某一類型細胞的能力。穩(wěn)定型單能穩(wěn)定型單能 (unipotency)(unipotency)因此，就其分化潛能來講，動物細胞的全能性隨著細胞分化程度提高，而逐因此，就其分化潛能來講，動物細胞的全能性隨著細胞分化程度提高，而逐漸漸“變窄變窄”，此為細胞分化的普遍規(guī)律。，此為細胞分化的普遍規(guī)律。外胚層外胚層中胚層中胚層內胚層內胚層生殖細胞生殖細胞全能細胞全能細胞多能細胞多能細胞單能細胞單能細胞在胚胎發(fā)育過程中，由在胚胎發(fā)育過程中，由全能全能多能多能單能單能的發(fā)育的發(fā)育趨向，是細胞分化的一個趨向，是細胞分化的一個

7、普遍規(guī)律普遍規(guī)律2 2、細胞生理狀態(tài)隨分化水平而變化、細胞生理狀態(tài)隨分化水平而變化細胞的分裂能力細胞對環(huán)境因子的反應性高度分化的高度分化的植物細胞植物細胞仍具有全能性，在適宜的條件下可培育成正常的植株。仍具有全能性，在適宜的條件下可培育成正常的植株。證據(jù)一：證據(jù)一：3 3、分化細胞細胞核的全能性分化細胞細胞核的全能性1958年有人用野生胡蘿卜游離的韌皮部細胞進行體外培養(yǎng)的實驗中，觀察到已經高度分化的細胞可以重新分裂而回得到胚性細胞狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫做去分化或稱脫分化，然后通過再分化形成根莖，最終發(fā)育成完整的新植株。證據(jù)二：證據(jù)二：動物細胞核移植實驗動物細胞核移植實驗爪蟾核移植實驗哺乳動物核移植實

8、驗“多莉”（Dolly）羊的誕生紅細胞和肌細胞等體細胞的遺傳信息相同嗎？紅細胞和肌細胞等體細胞的遺傳信息相同嗎？紅細胞紅細胞血紅蛋白基因開啟血紅蛋白基因開啟合成血紅蛋白合成血紅蛋白肌細胞肌細胞肌動蛋白基因開啟肌動蛋白基因開啟合成肌動蛋白合成肌動蛋白二、二、 細胞分化的調控細胞分化的調控分子雜交技術檢測基因及其表達分子雜交技術檢測基因及其表達 不同類型的細胞在發(fā)育過程中表達一套特異的基因，其產物不僅決定細胞的形態(tài)結構，而且執(zhí)行各自的生理功能。細胞總細胞總DNA細胞總細胞總RNA輸卵管輸卵管細胞細胞成成紅紅細胞細胞胰島胰島細胞細胞輸卵管輸卵管細胞細胞成成紅紅細胞細胞胰島胰島細胞細胞卵清蛋白卵清蛋白

9、基因基因 +- -珠蛋白珠蛋白基因基因 +-+-胰島素胰島素基因基因 +-+實驗方法實驗方法 Southern雜交雜交 Northern雜交雜交又稱組織特異性基因又稱組織特異性基因(tissue-specific genes)(tissue-specific genes)指不同的細胞類型進行特異性表達的基因，其產物賦予各種類型指不同的細胞類型進行特異性表達的基因，其產物賦予各種類型細胞特異的形態(tài)結構特征與特異的功能；細胞特異的形態(tài)結構特征與特異的功能；如紅細胞的血紅蛋白基因，皮膚的角蛋白基因。如紅細胞的血紅蛋白基因，皮膚的角蛋白基因。管家基因管家基因(house-keeping gene)(h

10、ouse-keeping gene)：是指所有細胞中均要表達的一類基因，其產物是對維持細胞基本是指所有細胞中均要表達的一類基因，其產物是對維持細胞基本生命活動所必需的；生命活動所必需的；如核糖體蛋白，線粒體蛋白，膜蛋白、組蛋白。如核糖體蛋白，線粒體蛋白，膜蛋白、組蛋白。奢侈基因奢侈基因(luxury gene)(luxury gene)（一）細胞分化與差異基因表達（一）細胞分化與差異基因表達 細胞分化的基因表達調控可以發(fā)生在轉錄、翻譯以及蛋白質形成后活細胞分化的基因表達調控可以發(fā)生在轉錄、翻譯以及蛋白質形成后活性修飾等不同水平，其中轉錄因子介導的性修飾等不同水平，其中轉錄因子介導的轉錄水平調控

11、轉錄水平調控最為重要。最為重要。 - -順式作用元件（包括啟動子、增強子、沉默子），促進基因順式作用元件（包括啟動子、增強子、沉默子），促進基因 轉錄活性，調節(jié)基因的組織專一性表達。轉錄活性，調節(jié)基因的組織專一性表達。 - -反式作用因子（又叫轉錄因子或調節(jié)蛋白），結合特異的順反式作用因子（又叫轉錄因子或調節(jié)蛋白），結合特異的順 式作用元件而激活基因的轉錄。式作用元件而激活基因的轉錄。 - -包括轉錄激活和轉錄抑制兩方面。包括轉錄激活和轉錄抑制兩方面。 - DNA- DNA甲基化甲基化 - - 組蛋白的共價修飾組蛋白的共價修飾（二）差別基因表達的轉錄水平調控（二）差別基因表達的轉錄水平調控DN

12、A甲基化修飾主要與基因抑制有關 人類胚胎紅細胞中珠蛋白基因的甲基化基因活化蛋白引導的染色質局部結構改變轉錄后的加工調節(jié)轉錄后的加工調節(jié)非編碼非編碼RNA在細胞分化中的作用在細胞分化中的作用基因重排和基因調控基因重排和基因調控 在卵裂期間，不同的細胞質組分被在卵裂期間，不同的細胞質組分被分配到不同類型的細胞內，這些特分配到不同類型的細胞內，這些特殊的組分被稱為形態(tài)發(fā)生的殊的組分被稱為形態(tài)發(fā)生的決定子決定子，它們支配細胞分化的途徑，它們支配細胞分化的途徑。（一）細胞核對細胞分化的影響（一）細胞核對細胞分化的影響（二）細胞質對細胞分化的影響（二）細胞質對細胞分化的影響 細胞核內基因選擇性表達細胞核內

13、基因選擇性表達三、三、 細胞分化的影響因素細胞分化的影響因素 指一部分細胞對其鄰近細胞的形態(tài)發(fā)生影響，并決定其指一部分細胞對其鄰近細胞的形態(tài)發(fā)生影響，并決定其分化方向分化方向。胚胎誘導是胚胎形成中有序分化的重要因素。胚胎誘導是胚胎形成中有序分化的重要因素如眼的形成如眼的形成。（三）細胞相互作用對分化的影響（三）細胞相互作用對分化的影響在細胞生物中，在細胞生物中，細胞間相互作用細胞間相互作用對細胞分化有較大影響。對細胞分化有較大影響。1. 1. 細胞誘導（細胞誘導（inductioninduction）多級誘導：多級誘導：初級誘導：初級誘導：如脊索中胚層誘導其表面的外胚層發(fā)育神經板；次級誘導：次

14、級誘導：如神經板卷成神經管后，前端膨大成原腦，其兩側突出的視杯再誘導其上方的外胚層形成晶狀體，為次級誘導 ；三級誘導：三級誘導：晶狀體再誘導其表面的外胚層形成角膜，為三級誘導。脊索中胚層外胚層神經板前腦-視杯神經管外胚層晶狀體外胚層 角膜 在胚胎發(fā)育中，分化的細胞受到鄰近細胞產生的抑制物在胚胎發(fā)育中，分化的細胞受到鄰近細胞產生的抑制物影響，其作用與誘導相對。影響，其作用與誘導相對。 如如含有成蛙含有成蛙心組織心組織的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙胚，則蛙胚不能發(fā)育的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙胚，則蛙胚不能發(fā)育出正常的心臟。出正常的心臟。 用含成體蛙用含成體蛙腦組織腦組織碎片的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙胚，也不產生正碎片的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙胚，也

15、不產生正常的腦，常的腦， 說明，說明，已分化的細胞可以產生已分化的細胞可以產生抑制鄰近細胞進行同樣的抑制鄰近細胞進行同樣的分化分化的物質，使發(fā)育的器官之間相互區(qū)別而的物質，使發(fā)育的器官之間相互區(qū)別而避免重復避免重復發(fā)發(fā)生。生。2. 2. 細胞抑制細胞抑制3.3. 細胞粘附分子對細胞分化的作用細胞粘附分子對細胞分化的作用 細胞粘合細胞粘合是由于同類細胞可以通過表面細胞粘附因子，進是由于同類細胞可以通過表面細胞粘附因子，進行相互識別、黏著、聚集并相互作用，這有利于形態(tài)發(fā)生行相互識別、黏著、聚集并相互作用，這有利于形態(tài)發(fā)生以及正常結構的構建和維持。以及正常結構的構建和維持。如：將蠑螈的原腸胚三個胚層

16、的游離細胞體外混合培養(yǎng)，各胚層細胞又將自如：將蠑螈的原腸胚三個胚層的游離細胞體外混合培養(yǎng)，各胚層細胞又將自我挑選，相互黏著，依然形成外胚層在外，內胚層在內，中胚層介于二者之我挑選，相互黏著，依然形成外胚層在外，內胚層在內，中胚層介于二者之間的胚胎。間的胚胎。2. 2.遠距離調節(jié)遠距離調節(jié)激素激素是遠距離調節(jié)細胞分化的信息分子。是遠距離調節(jié)細胞分化的信息分子。特點：特點：靶細胞的特異性；激素作用的高效性；靶細胞的特異性；激素作用的高效性；如：蝌蚪變態(tài)過程如：蝌蚪變態(tài)過程中，尾部退化及前肢形成是由于甲狀腺分泌的甲狀中，尾部退化及前肢形成是由于甲狀腺分泌的甲狀腺素和三碘甲狀腺氨基酸的分泌增加所致。腺

17、素和三碘甲狀腺氨基酸的分泌增加所致。如：如：卵巢卵巢產生雌激素，促進雌性第二性征的發(fā)育分化。產生雌激素，促進雌性第二性征的發(fā)育分化。（四）信號分子對分化的影響（四）信號分子對分化的影響（五）環(huán)境因素對分化的影響（五）環(huán)境因素對分化的影響1. 1.相鄰細胞相鄰細胞通過細胞旁分泌產生的信號分子來實現(xiàn)的。如，成纖通過細胞旁分泌產生的信號分子來實現(xiàn)的。如，成纖維細胞生長因子，轉化生長因子，維細胞生長因子，轉化生長因子，WntWnt家族等。家族等。 腫瘤細胞是生物體內的正常細胞演變而來的腫瘤細胞是生物體內的正常細胞演變而來的。 從細胞分化的觀點分析腫瘤，可認為，細胞癌變是細胞分從細胞分化的觀點分析腫瘤，

18、可認為，細胞癌變是細胞分化領域中的一個特殊問題化領域中的一個特殊問題, , 腫瘤細胞是正常細胞分化機制腫瘤細胞是正常細胞分化機制失控造成的失控造成的。 細胞癌變是細胞去分化的結果。細胞癌變是細胞去分化的結果。 癌細胞和胚胎細胞具有很多相似的特性。例：甲胎蛋白癌細胞和胚胎細胞具有很多相似的特性。例：甲胎蛋白四、四、 細胞分化與腫瘤細胞分化與腫瘤 傳統(tǒng)的治療方法，外科手術切除化學療法和放射性治療傳統(tǒng)的治療方法，外科手術切除化學療法和放射性治療都是都是殺傷性治療殺傷性治療。 研究表明腫瘤細胞可以在高濃度的分化信號作用下，被誘研究表明腫瘤細胞可以在高濃度的分化信號作用下，被誘導分化為正常細胞。如，應用

19、導分化為正常細胞。如，應用維甲酸維甲酸治療治療早幼粒細胞白血早幼粒細胞白血病病的的誘導分化治療誘導分化治療取得了大批病例的成功取得了大批病例的成功. . 提示了腫瘤治療的一個新方向。提示了腫瘤治療的一個新方向。腫瘤細胞經誘導分化后可以腫瘤細胞經誘導分化后可以“改邪歸正改邪歸正”思考題1.管家基因、奢侈基因2.什麼是細胞分化？有那些具體特征？3.細胞分化的影響因素有那些？4.為什么說在發(fā)育過程中細胞的潛能逐漸變窄？ 在個體成熟之后，機體的組織仍然保持著一種特在個體成熟之后，機體的組織仍然保持著一種特有的自穩(wěn)性有的自穩(wěn)性。即在特定組織中細胞的死亡和細胞即在特定組織中細胞的死亡和細胞的增生的速度會維

20、持著一個動態(tài)平衡的增生的速度會維持著一個動態(tài)平衡。 各種組織還保持著程度不同的損傷后再生的能力各種組織還保持著程度不同的損傷后再生的能力，如兩棲類動物、哺乳動物的造血系統(tǒng)，小腸，如兩棲類動物、哺乳動物的造血系統(tǒng)，小腸，毛發(fā)及皮膚等毛發(fā)及皮膚等。干細胞干細胞p是一類具有是一類具有自我自我更新更新和和多向分化潛能多向分化潛能的細胞，的細胞，它存在于人體或者動物個體發(fā)育各個階段的組它存在于人體或者動物個體發(fā)育各個階段的組織器官中，是各種分化細胞或特化細胞的初始織器官中，是各種分化細胞或特化細胞的初始來源來源。干細胞干細胞按來源分類按來源分類胚胎干細胞胚胎干細胞成體干細胞成體干細胞按分化潛能分類按分化

21、潛能分類 多能干細胞多能干細胞 全能干細胞全能干細胞 專能干細胞專能干細胞 一、干細胞的分類一、干細胞的分類處于處于8 8細胞之前的每一個胚胎細胞都具有全能性，將細胞之前的每一個胚胎細胞都具有全能性，將任意細胞移入子宮，都可以發(fā)育為一個完整個體。稱任意細胞移入子宮，都可以發(fā)育為一個完整個體。稱為全能干細胞為全能干細胞。全能干細胞全能干細胞 隨著發(fā)育的進行，形成胚泡，胚泡一側的隨著發(fā)育的進行，形成胚泡，胚泡一側的內細內細胞團胞團具有分化為成熟個體中所有細胞類型的潛能具有分化為成熟個體中所有細胞類型的潛能，但沒有形成完整個體的能力，稱為多能干細胞，但沒有形成完整個體的能力，稱為多能干細胞，也稱為胚

22、胎干細胞也稱為胚胎干細胞。隨著胚胎繼續(xù)發(fā)育，多能干細胞進一步分化，其隨著胚胎繼續(xù)發(fā)育，多能干細胞進一步分化，其后代的分化潛能將進一步變窄。只能向一種類型后代的分化潛能將進一步變窄。只能向一種類型或密切相關的兩種類型的細胞分化。如神經干細或密切相關的兩種類型的細胞分化。如神經干細胞只具有分化為神經元、神經膠質細胞的潛能。胞只具有分化為神經元、神經膠質細胞的潛能。多能干細胞多能干細胞專能干細胞專能干細胞 干細胞是具有強大增殖潛能的原始細胞干細胞是具有強大增殖潛能的原始細胞。 細胞通常呈圓形或橢圓形，體積較小細胞通常呈圓形或橢圓形，體積較小。核質比相對較大核質比相對較大。細胞中各種細胞中各種細胞器不

23、夠發(fā)達等細胞器不夠發(fā)達等。 有比較高的端粒酶活性有比較高的端粒酶活性。二、干細胞的形態(tài)和生化特點二、干細胞的形態(tài)和生化特點 不同的干細胞具有各異的生化標志，對于確定干細不同的干細胞具有各異的生化標志，對于確定干細胞的位置，尋找和分離干細胞有重要意義。胞的位置，尋找和分離干細胞有重要意義。 如：角蛋白如：角蛋白1515是確定毛囊中表皮干細胞的標志分子是確定毛囊中表皮干細胞的標志分子，巢素蛋白是神經干細胞的標志分子。，巢素蛋白是神經干細胞的標志分子。 本質特點：具有增殖和自我更新能力，在適當條件本質特點：具有增殖和自我更新能力，在適當條件下表現(xiàn)出分化潛能。下表現(xiàn)出分化潛能。 對稱分裂：對稱分裂：干

24、細胞分裂產生的兩個子細胞都是干細胞干細胞分裂產生的兩個子細胞都是干細胞（增殖，自我更新增殖，自我更新）或都是分化細胞或都是分化細胞（分化分化）。）。 不對稱分裂：不對稱分裂：干細胞分裂產生一個子代干細胞干細胞分裂產生一個子代干細胞（自我自我更新更新）和一個子代分化細胞和一個子代分化細胞（分化分化）。）。A A：干細胞的不對稱分裂：干細胞的不對稱分裂 (asymmetry division)B B：干細胞群體的不對稱分裂：干細胞群體的不對稱分裂(populational asymmetry division)干細胞的增殖分化和自我更新方式：干細胞的增殖分化和自我更新方式：1. 1. 干細胞增殖的

25、干細胞增殖的緩慢性緩慢性干細胞進入分化程序前，要經過一個短暫增殖期，產生干細胞進入分化程序前，要經過一個短暫增殖期，產生過渡放大細胞過渡放大細胞。過渡放大細胞過渡放大細胞是界于干細胞和分化細胞之間的過渡細胞，經若干次分是界于干細胞和分化細胞之間的過渡細胞，經若干次分裂后產生分化細胞，其作用是可以通過較少的干細胞產生較多的分化裂后產生分化細胞，其作用是可以通過較少的干細胞產生較多的分化細胞細胞。 干細胞干細胞 過渡放大細胞過渡放大細胞 分化細胞分化細胞 (transit amplifying cell)transit amplifying cell) 緩慢增殖的生理意義緩慢增殖的生理意義可減少基

26、因發(fā)生突變的危險；可減少基因發(fā)生突變的危險；有利于干細胞對環(huán)境信號作有利于干細胞對環(huán)境信號作出反應。出反應。三、三、 干細胞的增殖特征干細胞的增殖特征2. 2.干細胞增殖系統(tǒng)的干細胞增殖系統(tǒng)的自穩(wěn)定性自穩(wěn)定性自穩(wěn)定性自穩(wěn)定性是指干細胞可以在生物個體生命區(qū)間中自我更新并維持其自身數(shù)目的恒定是指干細胞可以在生物個體生命區(qū)間中自我更新并維持其自身數(shù)目的恒定。 干細胞的分化潛能（全能多能專能）干細胞的分化潛能（全能多能專能）胚胎干細胞的亞全能分化特性胚胎干細胞的亞全能分化特性成體干細胞的多全能分化特性成體干細胞的多全能分化特性區(qū)別于前體細胞區(qū)別于前體細胞 干細胞具有可塑性干細胞具有可塑性，在適當條件下

27、干細胞的轉在適當條件下干細胞的轉分化和去分化。分化和去分化。 干細胞的轉分化：干細胞的轉分化：一種組織類型的干細胞在適一種組織類型的干細胞在適當條件下分化為另一種組織類型細胞的現(xiàn)象。當條件下分化為另一種組織類型細胞的現(xiàn)象。如人的骨髓干細胞可以分化為肝臟細胞、肌肉如人的骨髓干細胞可以分化為肝臟細胞、肌肉細胞、神經細胞等。細胞、神經細胞等。 干細胞的去分化：干細胞的去分化：一種干細胞向其前體細胞的一種干細胞向其前體細胞的逆向轉化。逆向轉化。四、干細胞的分化特征四、干細胞的分化特征 分泌因子：分泌因子：許多分泌因子對干細胞的生存、增殖許多分泌因子對干細胞的生存、增殖和分化具有重要調控作用和分化具有重

28、要調控作用。 受體介導的細胞間相互作用受體介導的細胞間相互作用 整合素和胞間基質整合素和胞間基質干細胞的增殖分化是受到嚴密調控的。干細胞的增殖分化是受到嚴密調控的。五、干細胞增殖與分化的分子調控五、干細胞增殖與分化的分子調控2. 2. 它在組織器官中所處是微環(huán)境。這種微環(huán)境它在組織器官中所處是微環(huán)境。這種微環(huán)境稱為稱為干細胞巢干細胞巢。1. 1. 內源因素。內源因素。 OCT4OCT4、NanogNanog、 Sox2Sox2以及端粒酶。以及端粒酶。胚胎干細胞胚胎干細胞 胚胎干細胞：胚胎干細胞：來源于來源于胚胎內細胞團胚胎內細胞團 (ICM)(ICM)和原始生殖細胞和原始生殖細胞, , 具有發(fā)

29、育全能性具有發(fā)育全能性( (具有分化發(fā)育成三個胚層細胞的潛力具有分化發(fā)育成三個胚層細胞的潛力) )的的細胞。細胞。胚胎干細胞可以在體外無限擴增并保持未分化狀態(tài)胚胎干細胞可以在體外無限擴增并保持未分化狀態(tài)，具有分化為胎兒或成體動物各種細胞類型的潛能，具有分化為胎兒或成體動物各種細胞類型的潛能。 在適當條件下胚胎干細胞可被誘導分化為多種細胞在適當條件下胚胎干細胞可被誘導分化為多種細胞。ES細胞（embryonic stem cell）： 來源于囊胚內細胞團EG細胞（embryonic germ cell）： 來源于早期胎兒生殖嵴部位原始生殖干細胞EC細胞（embryonic carcinoma）：

30、 來源于畸胎瘤胚胎干細胞分類(1) (1) 發(fā)育良好的囊胚，從中分離內細胞群細胞發(fā)育良好的囊胚，從中分離內細胞群細胞ESES細胞細胞(2) (2) 從從5-95-9周的胚胎生殖腺中分離出人的周的胚胎生殖腺中分離出人的EGEG細胞細胞 (3)(3)惡性胚胎腫瘤或畸胎瘤細胞惡性胚胎腫瘤或畸胎瘤細胞(4)(4) 體細胞核移植：體細胞核移植： 去核卵細胞去核卵細胞 + + 體細胞核體細胞核 克隆克隆 囊胚囊胚 分離內細胞群分離內細胞群 ESES細胞細胞(5)(5) 轉基因誘導重編程：誘導型多能干細胞（轉基因誘導重編程：誘導型多能干細胞（iPSiPS) )1. 1. 移植治療：移植治療：很多疾病或很多疾

31、病或病癥（如帕金森病、糖尿病癥（如帕金森病、糖尿病創(chuàng)傷性脊髓損傷等）都病創(chuàng)傷性脊髓損傷等）都可以通過移植人的分化的可以通過移植人的分化的ESES細胞得到治愈細胞得到治愈。2. 2. 其它應用潛能：其它應用潛能：可用于可用于研究目前無法解釋的人類研究目前無法解釋的人類早期發(fā)育引起的先天性缺早期發(fā)育引起的先天性缺陷和胎盤異動導致的自然陷和胎盤異動導致的自然流產；可用于毒性篩選；流產；可用于毒性篩選；能用于共同治療互補能用于共同治療互補。人胚胎干細胞的應用潛能人胚胎干細胞的應用潛能精原干細胞精原干細胞 精原干細胞精原干細胞(spermatogonial stem cells, SSCs)(sperm

32、atogonial stem cells, SSCs)是雄性生是雄性生殖系干細胞，位于睪丸曲細精管基膜上，既具殖系干細胞，位于睪丸曲細精管基膜上，既具有自我更新潛能，又具有定向分化潛能，是自有自我更新潛能，又具有定向分化潛能，是自然狀態(tài)下出生后動物體內在整個生命期間進行然狀態(tài)下出生后動物體內在整個生命期間進行自我更新并能將基因傳遞至子代的唯一成體干自我更新并能將基因傳遞至子代的唯一成體干細胞。細胞。 成體干細胞成體干細胞 在成體組織器官中，許多細胞仍具有自我更新在成體組織器官中，許多細胞仍具有自我更新及分化產生不同組織細胞的能力。及分化產生不同組織細胞的能力。 成體干細胞成體干細胞是在成體組織內具有自我更新能力是在成體組織內具有自我更新能力及能分化產生一種或一種以上子代組織細胞的及能分化產生一種或一種以上子代組織細胞的未成熟細胞。未成熟細胞。幾種成體干細胞 是骨髓中一種能起著造血功能的細胞是骨髓中一種能起著造血功能的細胞。 人血中的紅細胞、血小板、淋巴細胞、粒細胞等人血中的紅細胞、血小板、淋巴細胞、粒細胞等, ,都