干細(xì)胞的基本知識

干細(xì)胞的基本知識第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一干細(xì)胞(stemcell)干細(xì)胞是具有自我更新與分化潛能的未分化或低分化細(xì)胞。醫(yī)學(xué)界稱之為“萬用細(xì)胞”第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一干細(xì)胞具有“無限”的增殖能力，能夠產(chǎn)生與母代細(xì)胞相同的子代細(xì)胞，維持該干細(xì)胞種群。自我更新分化潛能干細(xì)胞能分化生成不同表型的成熟細(xì)胞，例如胚胎干細(xì)胞可以分化形成個體的所有成熟細(xì)胞類型。第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一根據(jù)其發(fā)育階段不同，可分為：胚胎干細(xì)胞(ESC)具有分化為機體任何一種組織器官的潛能。如囊胚期內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中的細(xì)胞。成體干細(xì)胞（ASC)機體組織中保留的一部分比較原始的細(xì)胞,一旦機體需要,這些細(xì)胞便可按發(fā)育途徑,先分裂后分化,產(chǎn)生分化細(xì)胞。第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一按分化潛能的大小全能干細(xì)胞：在一定條件下，能夠分化發(fā)育成為完整個體的細(xì)胞，如哺乳動物桑葚胚的8細(xì)胞期之前的細(xì)胞。多能干細(xì)胞：在胚胎發(fā)育的三胚層形成后，細(xì)胞的分化潛能受到限制，僅能向本胚層組織和器官方向分化發(fā)育。如造血多能干細(xì)胞。單能干細(xì)胞:只能分化為一種類型的細(xì)胞，而且自我更新能力有限，如上皮組織基底層的干細(xì)胞，肌肉中的成肌細(xì)胞，紅系干細(xì)胞等。第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一骨髓干細(xì)胞一類是造血干細(xì)胞（hematopoieticstemcells，HSCs），它為循環(huán)血液提供前體細(xì)胞；另一類是間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymalstemcells，MSCs），它是骨髓中主要的支持細(xì)胞，在調(diào)節(jié)造血干細(xì)胞的長期存活，生長分化中起重要作用。第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一二、干細(xì)胞的生物學(xué)特征

（一）具有“無限”的自我更新能力（二）多向分化潛能（三）具有未分化或低分化特性

(四)可塑性

第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一干細(xì)胞終末分化細(xì)胞1、干細(xì)胞的獨特增殖方式干細(xì)胞通過非對稱分裂產(chǎn)生與一個與母代細(xì)胞完全相同的子代細(xì)胞，以保持干細(xì)胞穩(wěn)定；同時還產(chǎn)生分化細(xì)胞。第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一2.細(xì)胞分化的潛能隨個體發(fā)育進(jìn)

程逐漸“縮窄”細(xì)胞分化的一般規(guī)律：在胚胎發(fā)育過程中，細(xì)胞逐漸由“全能”到“多能”，最后向“單能”的趨向。

第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一干細(xì)胞的可塑性干細(xì)胞的可塑性：即干細(xì)胞具有在不同微環(huán)境中可轉(zhuǎn)化為不同干細(xì)胞及不同類型的成熟組織細(xì)胞的特性。機制：1,橫向分化2，去分化/脫分化3，干細(xì)胞的異質(zhì)性4，細(xì)胞融合5，基因重組學(xué)說6，亞全能干細(xì)胞學(xué)說影響因素：微環(huán)境和基因表達(dá)第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一1

胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞來源囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的生殖脊成體的各種組織優(yōu)點易分離，純化，可無限增殖，有分化全能性可定向分化，不引起免疫排斥反應(yīng)，沒有倫理道德壓力缺點可自動分化形成畸胎瘤，可能引起免疫排斥反應(yīng)，有倫理道德壓力數(shù)量少，無特有的細(xì)胞表面標(biāo)志，難分離，難純化第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一三鑒定，篩選ESC:胚胎細(xì)胞在發(fā)育的不同階段,其細(xì)胞表面出現(xiàn)不同的抗原。未分化的人ESC細(xì)胞表面SSEA-3、SSEA-4、TI-1-60、TRA-1-81等呈陽性.這些標(biāo)記物加上干細(xì)胞時期細(xì)胞內(nèi)堿性磷酸酶、端粒酶的特異性高表達(dá),可成為鑒定胚胎干細(xì)胞的依據(jù).ASC的鑒定識別主要通過三種途徑:分離培養(yǎng)和形態(tài)學(xué)觀察;免疫表型鑒定;分化功能檢測。第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一四干細(xì)胞的應(yīng)用一，干細(xì)胞是早期胚胎發(fā)育的良好模型二，干細(xì)胞是研究人類疾病的良好模型三，干細(xì)胞具有臨床應(yīng)用的前景。1，移植治療2，基因治療3，轉(zhuǎn)運載體4，干細(xì)胞庫第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一五存在的問題1)干細(xì)胞的分離、純化、增殖、鑒定的問題。2)干細(xì)胞誘導(dǎo)分化的問題。3）移植時機的把握4）供體細(xì)胞的功能表達(dá)問題5)移植后免疫排斥反應(yīng)。6)干細(xì)胞治療中生物安全，倫理和法律問題第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一骨髓干細(xì)胞在抗肝纖維化治療中的應(yīng)用研究優(yōu)點：1，近年來有不少文獻(xiàn)報道，骨髓干細(xì)胞可以分化為肝細(xì)胞，改善肝功能。2，研究發(fā)現(xiàn)，將肝星狀細(xì)胞與MSC共培養(yǎng)后，受活性肝星狀細(xì)胞分泌的IL-6刺激，MSC分泌IL-10、TNF-α和肝細(xì)胞生長因子（hepatocytegrowthfactor，HGF），使得肝星狀細(xì)胞增殖激活明顯受抑制，凋亡增加，膠原合成顯著減少。3，相關(guān)資料顯示，MSCs除了有可以分化為肝細(xì)胞的潛能外，還可以通過表達(dá)高水平的MMPs，尤其是MMP-9來減少肝臟細(xì)胞外基質(zhì)的沉積。第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一弊端：1，最近研究顯示，BMSCs移植入肝硬化小鼠體內(nèi)，骨髓源性肝細(xì)胞僅占肝組織細(xì)胞總數(shù)的0.6%，而骨髓源性肝星狀細(xì)胞和肌成纖維細(xì)胞則分別高達(dá)68%和70%，且是通過非融合方式直接來源于BMSCs，并具有Ⅰ型膠原轉(zhuǎn)錄活性，能促進(jìn)纖維變性反應(yīng)。2，另外，也有學(xué)者認(rèn)為，慢性肝損傷還可誘導(dǎo)BMSCs分化為肌成纖維細(xì)胞的前體細(xì)胞———成纖維細(xì)胞，潛在地促進(jìn)肝纖維化發(fā)展。因此用于肝再生的BMSCs移植研究必須警惕其加重肝纖維化形成的可能。3，最值得引起注意的是骨髓干細(xì)胞可以促進(jìn)肝細(xì)胞性肝癌的發(fā)生。第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一TheTherapeuticPotentialofHumanUmbilical

MesenchymalStemCellsfromWharton’sJelly

intheTreatmentofRatLiverFibrosis

Pei-ChunTsai,1Tz-WinFu,5Yi-MingArthurChen,2Tsui-LingKo,8Tien-HuaChen,3Yang-HsinShih,6,9Shih-ChiehHung,4,7*andYu-ShowFu3,1第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一AbstractWeinvestigatedtheeffectofhumanumbilicalmesenchymalstemcells(HUMSCs)fromWharton’sjellyoncarbontetrachloride(CCl4)–inducedliverfibrosisinrats.RatsweretreatedwithCCl4for4weeks,andthiswasfollowedbyadirectinjectionofHUMSCsintotheirlivers.After4moreweeksofCCl4treatment(8weeksinall),ratswithHUMSCtransplants[CCl4(8W)＋HUMSCliver]exhibitedasignificantreductioninliverfibrosis,asevidencedbySiriusredstainingandacollagencontentassay,incomparisonwithratstreatedwithCCl4for8weekswithoutHUMSCtransplants[CCl4(8W)].Moreover,ratsintheCCl4(8W)HUMSC(liver)grouphadsignificantlylowerlevelsofserumglutamicoxaloacetictransaminase,glutamicpyruvatetransaminase,a-smoothmuscleactin,andtransforminggrowthfactor-1intheliver,whereastheexpressionofhepaticmesenchymalepithelialtransitionfactor–phosphorylatedtype(Met-P)andhepatocytegrowthfactorwasup-regulated,incomparisonwiththeCCl4(8W)group。第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一Notably,engraftedHUMSCsscatteredmostlyinthehepaticconnectivetissuebutdidnotdifferentiateintohepatocytesexpressinghumanalbuminora-fetoprotein.Instead,theseengrafted,undifferentiatedHUMSCssecretedavarietyofbioactivecytokinesthatmayrestoreliverfunctionandpromoteregeneration.HumancytokineassayrevealedthattheamountsofhumancutaneousTcell–attractingchemokine,leukemiainhibitoryfactor,andprolactinweresubstantiallygreaterintheliversoftheCCl4(8W)HUMSC(liver)group,withconsiderablyreducedhepaticinflammationmanifestedbyamicropositronemissiontomographyscan.OurfindingssuggestthatxenogeneictransplantationofHUMSCsisanovelapproachfortreatingliverfibrosisandmaybeapromisingtherapeuticinterventioninthefuture.第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一AimWeinvestigatedtheeffectofhumanumbilicalmesenchymalstemcells(HUMSCs)fromWharton’sjellyoncarbontetrachloride(CCl4)–inducedliverfibrosisinrats.第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一MaterialsandMethodsRat:1,normal2,CCl4for8weeks3,CCl4(8W)＋HUMSC

index:weight,CTACK,Prolactin,LIF,Met-PHGF/GAPGH

GOT,GPT,a-SMA,TGF-β1,collagen[18F]-FDG

humanalbumin,humana-FP,freshliver

第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一Results第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一第27頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一第28頁，共29頁，2023年，2月20日，星期一Conclusions

1,HUMSCtransplantationcanincrease

CTACK,Prolactin,LIF,Me