人胚胎干細胞研究進展

關(guān)于人胚胎干細胞研究進展第1頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三干細胞的基本概念胚胎干細胞系的建立過程胚胎干細胞研究的進展情況胚胎干細胞的研究意義胚胎干細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胞。2、分類：（1）全能干細胞，包括：胚胎干細胞（embryonicstemcells,ES細胞）生殖干細胞（embryonicgermcells,EG細胞）具有全能性，能夠分化成全身200多種細胞類型，進一步形成機體的任何組織和器官。（2）多能干細胞：具有分化成多種細胞和組織的潛能，但卻失去了發(fā)育成完整個體的能力。（3）專能干細胞：只能向一種或密切相關(guān)的兩種類型的細胞分化。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：

部分干細胞在特定條件下可以轉(zhuǎn)化為其它細胞，如肌肉干細胞在特定條件下可以分化為各種血細胞系。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)細胞團或原始外胚層的細胞；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、干細胞來源：(1)發(fā)育良好的囊胚，從中分離內(nèi)細胞群細胞ES細胞(2)從5-9周的胚胎生殖腺中分離出人的EG細胞（embryonicgerminatecells）(3)惡性胚胎腫瘤或畸胎瘤細胞（embryonalcarcinoma,EC)(4)生殖克?。ㄖ委熜钥寺。后w細胞核轉(zhuǎn)移（SCNT）去核卵細胞+體細胞核克隆囊胚分離內(nèi)細胞群ES細胞第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、胚胎干細胞的分離酶消化后培養(yǎng)免疫方法去處滋養(yǎng)層細胞流式細胞儀分離法第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胞為飼養(yǎng)細胞。(3)必須加入LIF，抑制細胞分化。第17頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三4、胚胎干細胞的鑒別

胚胎干細胞具有以下特點：(1)細胞內(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胞，將胚胎干細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，星期三干細胞誘導(dǎo)分化的常用方法（1）加入誘導(dǎo)細胞分化的因子或化學(xué)物質(zhì)，如VGEF、bFGF、DMSO和RA等（2）將ES細胞與特定的細胞共培養(yǎng)（3）將某種分化誘導(dǎo)因子的基因轉(zhuǎn)入ES細胞內(nèi)第25頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三鑒定干細胞的常用方法：（1）細胞形態(tài)與結(jié)構(gòu)（2）細胞功能（3）細胞表面的特殊標(biāo)志（4）細胞內(nèi)特異基因的表達第26頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三造血干細胞的鑒定：（1）

細胞形態(tài)

：集落呈非貼壁生長，細胞形態(tài)較?。?）細胞表面標(biāo)志：flk-1（FetalLiverKinase1);

L/TAL-1；

CD34；GATA-1；（3）基因表達：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)皮細胞:（1）細胞形態(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）細胞標(biāo)志：血小板內(nèi)皮細胞粘附分子PECAM-1或CD31；細胞粘附分子整合素αvβ3

；CD34

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

（3）特異基因表達：flk-1；flt-1

；tie-2

第28頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三心肌干細胞：（1）細胞結(jié)構(gòu)：細胞內(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絲

（2）細胞功能：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：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)干細胞

:（1）細胞形態(tài)：胞體很小，從胞體伸出許多長的神經(jīng)突（2）細胞功能：電壓控制性Na+，K+，Ca2+通道；神經(jīng)遞質(zhì)的受體（3）細胞標(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：5天的EBs中有NF-L，NF-M和突觸泡蛋白的表達，2天后表達編碼神經(jīng)聚糖（腦特異蛋白多糖）的基因，6天后表達編碼微管相關(guān)蛋白tau的基因。也有檢測發(fā)現(xiàn)分化細胞中有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

第30頁，講稿共40頁，2023年5月2日，星期三

胰島細胞

:細胞標(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胞培育出毛細血管，證明了胚胎干細胞技術(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細胞能在適當(dāng)條件下分化為心肌細胞，胰島細胞，血管內(nèi)皮細胞，肝細胞等。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