醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件

細胞分化

CellDifferentiation基因組保持全能性基礎上的基因選擇性表達細胞分化潛能由全能到多能到單能的受限過程細胞分化

CellDifferentiation基因組保持內容細胞分化現(xiàn)象細胞分化的基本原理干細胞干細胞的特性干細胞的分類胚胎干細胞、精原干細胞、癌干細胞、成體干細胞干細胞與醫(yī)學內容細胞分化現(xiàn)象醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件一、細胞分化現(xiàn)象由單個受精卵產生的細胞，在形態(tài)結構、生化組成和功能等方面形成穩(wěn)定差異的過程稱為細胞分化(celldifferentiation)。一、細胞分化現(xiàn)象由單個受精卵產生的細胞，在形態(tài)結構、生化組成細胞決定在個體發(fā)育過程中，細胞在發(fā)生可識別的分化特征之前已確定了未來的發(fā)育命運只能向特定方向分化的狀態(tài)稱為細胞決定(celldetermination)。細胞決定醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件去分化在一般情況下已經分化為某種特異的、穩(wěn)定類型的細胞不可能逆轉到未分化狀態(tài)或者成為其他類型的分化細胞。在某些條件下，分化了的細胞不能維持其分化狀態(tài)，其基因活動模式也可發(fā)生可逆性的變化而重新回到未分化狀態(tài)，這種變化過程稱為去分化(dedifferentiation)。去分化轉分化在某些條件下，已經分化的細胞由一種分化狀態(tài)轉變到另外一種分化狀態(tài)的過程，稱為轉分化(transdifferentiation)。轉分化細胞分化與細胞的分裂狀態(tài)和速度相適應，細胞分化程度越高細胞分裂速度越慢。許多調節(jié)細胞生長或死亡的細胞因子就是誘導細胞分化的外源信號。細胞分化與細胞的分裂狀態(tài)和速度相適應，細胞分化程度越高細胞分二、細胞分化的基本原理1.細胞分化潛能隨個體發(fā)育進程逐漸受限受精卵和8細胞期前期的細胞具有形成完整個體的能力，通常將這種細胞稱為全能(干)細胞(totipotentcell)。二、細胞分化的基本原理1.細胞分化潛能隨個體發(fā)育進程逐漸受限在三胚層形成之后由于細胞所處空間位置和微環(huán)境的差異，細胞的分化潛能受到限制，各胚層細胞只能向發(fā)育為本胚層組織和器官的方向分化，稱為多能(干)細胞(pluripotentcell)。經過器官發(fā)生各種組織細胞的命運最終確定只能形成一種細胞呈單能(unipotency)。在三胚層形成之后由于細胞所處空間位置和微環(huán)境的差異，細胞的分2.已經分化的細胞仍然據有全能性動物體細胞克隆實驗2.已經分化的細胞仍然據有全能性動物體細胞克隆實驗EnuleatefrogEnuleatefrogMicroinjectionMicroinjectionBirthofDollyBirthofDollyDolly,1yearoldDolly,1yearold醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件AlbertEinsteinAdolfHitlerAlbertEinsteinDollyandPollyDollyandPollyDollywithWilmutDollywithWilmut醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件ClonepigAClonepigAClonePigBClonePigBClonePigCClonePigC3.基因的差異表達是細胞分化的普遍規(guī)律細胞分化的本質是基因表達的變化。多細胞生物在個體發(fā)育過程中，其基因組DNA并不全部表達，而是按照一定的時空順序，在不同細胞和同一細胞的不同發(fā)育階段發(fā)生差異表達(differentialexpression)。3.基因的差異表達是細胞分化的普遍規(guī)律細胞分化的本質是基因表奢侈基因luxurygenes不是維持細胞生存所必須，而是賦予分化細胞特定功能的基因，僅在特定類型細胞中表達。管家基因housekeepinggenes維持細胞生存所必須，在幾乎所有類型的細胞中均有表達的基因。奢侈基因luxurygenes4.細胞分化的基因表達調控主要發(fā)生在轉錄水平通用轉錄因子和組織特異轉錄因子generaltranscriptionfactorTAFIIorTAF2504.細胞分化的基因表達調控主要發(fā)生在轉錄水平general由轉錄因子介導的轉錄水平調控對細胞分化的作用最大。由轉錄因子介導的轉錄水平調控對細胞分化的作用最大。三、干細胞干細胞(stemcell)是指存在于個體發(fā)育過程中，具有長期(或無限)自我更新能力，并能分化產生某種(或多種)類型細胞的原始細胞，它們是維持個體生長發(fā)育、組織器官結構和功能的動態(tài)平衡及再生修復等生命現(xiàn)象的細胞學基礎。三、干細胞干細胞(stemcell)是指存在于個體發(fā)育過程干細胞的有序分化是個體發(fā)育的基礎基因表達的時空性、細胞特異性細胞生長、增殖和死亡的有有序性干細胞維持組織器官結構和功能的動態(tài)平衡干細胞的有序分化是個體發(fā)育的基礎Hematopoieticandstromalstemcelldifferentiation

Hematopoieticandstromalstem(一)干細胞的特性1.干細胞體積小、核質比大、細胞器不發(fā)達。2.隨組織類型的不同干細胞具有特定的生化特性。3.干細胞增值速度緩慢對外界信號做出反應減少基因突變幾率，發(fā)現(xiàn)和修復復制錯誤，使無法修復的細胞啟動凋亡程序(一)干細胞的特性1.干細胞體積小、核質比大、細胞器不發(fā)達。4.干細胞增殖系統(tǒng)具有自穩(wěn)定性自穩(wěn)定性是指干細胞可以在生物個體生命期間內自我更新(self-renewing)并維持其自身數(shù)目很定的特性。區(qū)別腫瘤細胞的本質特征5.多向分化能力是干細胞的本質特性多向分化轉分化和去分化4.干細胞增殖系統(tǒng)具有自穩(wěn)定性(二)干細胞的分類1.胚胎干細胞2.成體干細胞3.癌干細胞癌干細胞概念的啟示癌干細胞可能是腫瘤治療的理想靶點癌干細胞可能是導致腫瘤耐藥性的細胞(二)干細胞的分類1.胚胎干細胞醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件(三)干細胞與醫(yī)學(三)干細胞與醫(yī)學醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件醫(yī)學細胞生物學9細胞分化課件Heartmusclerepairwithadultstemcells.

Heartmusclerepairwithadultembryon