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精原干细胞研究进展

精原干细胞研究进展
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精原干细胞研究进展

精原干细胞研究进展动物生殖生理学课程论文精原干细

胞移植的研究进展【摘要】 :精原干细胞(spermatogonial stem cells, SSCs) 是精子发生的起始细胞。

SSCs 移植是近年发展起来的一项技术,是将供体动物的 SSCs 移植到受体动物的睾丸内,使其在受体睾丸内迁移、定居、增殖并

启动精子发生,产生有受精能力精子的过程。

该技术在雄性不育的治疗、精子发生机制的探讨、干细胞生物

学研究及优质动物或转基因动物繁育等方面具有广阔的应用前景。

本文就 SSCs 移植技术、移植研究的发展和 SSCs 移植应用作

一综述。

【关键词】 : 精原干细胞、移植、鉴别、分离、受体Progress on Spermatogonial Stem Cell Transplantation 【Abstract】 : Spermatogonial stem cells (spermatogonial stem cells, SSCs) are initiating cells of sperm production. SSCs transplantation is novel technique developed in recent years, in which the testicular cell suspension from donor animals is microinjected into seminiferous tubes at the surface of the host testis, and subsequently, the donor SSCs survive, migrate, proliferate, initiate the spermatogenesis and produce the sperms with normal fertilization ability in the host testis.

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This technique provides a new opportunity for therapy of sterile male, study of spermatogenesis mechanism and production of transgenic animals. Here the advances in SSCs transplantation are reviewed. 【Keywords】 : Spermatogonial stem cells; transplant; Identification; separation; receptor 干细胞是一类具有自我更新能力和分化潜能的细胞,包括胚胎干细胞和成体干细胞。

精原干细胞(spermatogonial stem cells, SSCs) 是一种成体干细胞,位于生精上皮基底部,是具有高度自我更新能力和多向分化潜能的细胞,是哺乳动物成体睾丸生精上皮中唯一可复制的多能二倍体细胞,能在体外分离纯化、培养、冻存,可进行同体或异体移植。

SSCs 移植是从可育供体将 SSCs 移植到不育受体睾丸中,使供体来源的精子发生在受体睾丸中恢复的过程。

其结果是供体基因型通过受体传给受体子代。

SSCs 移植有助于阐明雄性生殖干细胞和其在睾丸的生理功能,有助于开发出分离与培养精原干细胞体外系统,检查精子发生缺陷,纠正雄性不育和引入遗传改变进雄性生殖系。

本文就 SSCs 移植技术、移植研究的发展、应用及潜在的问题作一综述。

1 SSCs 的生物学特性SSCs 来源于原始生殖细胞(primordial germcells, PGCs) , PGCs 先演化为性原细胞,性原

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细胞再发育为 SSCs[1]。

初始 SSCs 为单个型( A single, As) 精原细胞, As 能自我更新或者分裂产生 2 个通过胞质桥相连的对称型( A paired, Apr) 精原细胞, Apr 进一步分裂形成 4、 8、 16 个细胞的链状排列型(A aligned, Aal) 精原细胞。

Aal 即为第 1 代分化的 A1 型精原细胞。

A1 随后进行连续 6 次的细胞分裂,依次产生 A2、 A3、 A4 等中间型和B 型精原细胞, B 型精原细胞经过数次分裂后,体积增大分化为初级精母细胞,再经过减数分裂产生精子细胞,最终形成精子[2] 。

目前认为,仅单个型原细胞具有干细胞性质,即所谓的精原干细胞。

因此, SSCs 又被称为 As 型精原细胞。

SSCs 相对数量极少,仅占成体生殖细胞的0. 02%~0. 03%[3]。

SSCs 一方面能够自我更新,产生新的干细胞以维持自身数量的恒定,一方面能够在自身基因或外来信号的调节下增殖分化为各阶段的 - 1 -动物生殖生理学课程论文生殖细胞直至精子。

2 SSCs 移植技术自从 1994 年 Brinster 等利用显微注射技术,以 LacZ 基因为报告基因,将正常小鼠的SSCs 移植入白消安处理过或遗传缺陷的小鼠曲细精管中的试验成功以来, SSCs 移

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植技术得到了很大的发展[4]。

目前, SSCs 移植技术一般需要经过 5 个步骤:

1) 供体的选择;2) SSCs 的体外培养; 3) SSCs 的鉴别与分离;

4) 受体动物的准备; 5) 移植操作,即将移植液注入受体睾丸的生精小管中。

2. 1 供体的选择作为 SSC 移植的供体动物,首先要带有一定的标记以区别于受体本身的细胞。

目前,常用的受体动物是能在精子发生各阶段都表达 E colil -半乳糖苷酶的转基因小鼠,这种小鼠的精原细胞在含 5-溴-4-氯-3-吲哚-D-半乳糖苷(X-gal) 的培养液中可被孵育染成蓝色,可与受体本身的精原细胞相区别。

另外, Kanatsu 等使用能在身体所有细胞都表达绿色荧光蛋白(GFP) 的新生期转基因小鼠,这种小鼠的精原细胞在荧光显微镜下可见绿色荧光[5]。

这两种动物都是良好的供体动物。

选择供体动物将其麻醉,取出睾丸,消化分散曲精小管,收集 SSC。

2. 2 SSCs 的体外培养 1998 年, Nagano M 第一次提出小鼠的 SSCs 需经体外培养一段时间后才能移植,其目的是使 SSCs 在体外增殖,增加移植的数量,并使细胞能够在培养时进行自身的损伤修复,从而提高移植成功率。

在体外培养条件下,添加干细胞因子(stem cell factor, SCF)、

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 白血病抑制因子(1eukemia inhibitory factor, LIF) 及碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF) 对 SSCs 的分裂增殖均有较好的效果[9]。

近年来有许多改进小鼠 SSCs 培养体系的报道,如 Jeong D 用成纤维细胞系作为饲养层细胞, DMEM 作为基础培养液,添加干细胞因子、白血病抑制因子、碱性成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子等营养物质,使牛 SSCs 可在改进的培养液中培养存活 1 个月[10]。

2. 3 SSCs 的鉴别与分离选择适龄的供体动物,准确地鉴别精原干细胞,可提高 SSCs 移植的成功率。

SSCs 所占的比例很小,在 1 104 个的睾丸细胞中仅有 2 个SSCs,所以将供体动物诱导成隐睾症可减少 SSCs 分化,从而达到增加 SSCs 比例的目的。

在鉴定 SSCs 方面,人们还未找到 SSCs的特异性分子标记。

因为精原干细胞和其他的干细胞表面标志存在一定程度的相似性,所以一些干细胞表面标志也用来鉴定 SSCs,如 SSEA-1、SSEA-3、 SSEA-4 和 AP 等。

一般是通过这些分子及其相应抗体来筛选和鉴定 SSCs[6]。

最近有学者报道,神经标志物蛋白基因产物 9. 5(Protein gene pr- oduct 9. 5, PGP9. 5) 可作为猪睾丸中 SSCs 的特异标记,这一结果为 SSCs 特异性分子标记的进一步研究奠定了一定的基础

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[7]。

SSCs 分离的原理是根据曲精细管内各种细胞的比重、大小、贴壁速度及表面标记等性质的不同将其分离。

过去主要方法有重力沉降法、牛血清白蛋白梯度离心法、Percoll 密度梯度离心法。

目前有报道采用多参数筛选法和荧光激活分析法,从隐睾小鼠睾丸中可获的SSCs 是用普通方法获得的 SSCs 的 166 倍。

Buageaw A 等通过使用磁力活性的细胞进行细胞分选[8]。

将洗过的精子用 H-Y 抗原的单克隆抗体处理。

再把被第二抗体所包裹的超磁化多聚体小珠加到精子中,过柱,利用磁体将与磁珠相连的精子从样品中去除。

相对于多参数筛选法、荧光激活分类分析法,免疫磁珠法不但有更高的效率,而且对 SSCs 的损伤也小。

- 2 - 动物生殖生理学课程论文 2. 4 受体动物的准备受体动物的年龄是影响移植效率的关键因素之一[11]。

用不同的方法处理受体动物睾丸的目的主要有两个方面:

首先,抑制受体动物自身 SSCs 的精子发生;其次,尽量减少对受体动物睾丸的损伤。

通常在进行 SSCs 移植之前,用白消安(Busulfan,抗肿瘤药物) 处理受体动物。

其作用机理是 Busulfan 使 DNA 烷基化从而破坏受体 SSCs 增殖,剂量因种群而异,但这种方法会导致骨髓减少从而使动物致死

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Busulfan 处理 17 周龄的猪和绵羊,不但睾丸重量和 SSCs 的数量减少,而且有全身性的毒性。

Busulfan 对处于妊娠期的小鼠、猪等耐受力低的动物的胚胎也有毒性[13]。

但不同种小鼠的 SSCs 移植后能够在经过 Busulfan 处理的小鼠睾丸中进行精子发生。

Izadyar F 等用放射的方法阻止受体动物的精子发生,避免了Busulfan 的毒性作用,但这一过程需要专业放射仪器,目前还没有能够完全适用于这一领域的仪器[14]。

2. 5 移植操作 SSCs 移植操作的方法有曲细精管注射法、睾丸输出管注射法、睾丸网注射法和超声波成像引导注射法。

2. 5. 1 曲细精管注射法 1994 年, Brinster 等人最早采用此 SSCs 移植技术进行同种移植。

他们用手术显微镜注射装置将供体小鼠的 SSCs 直接注射到受体小鼠的曲细精管。

在试验中选用携带 LacZ 遗传标记的转基因小鼠作为供体。

供体 SSCs 移植成功后产生的精子可被 X-Gal 染成蓝色。

移植 8 个月后与母鼠交配产生仔鼠,高达 80%的仔鼠来自于供体产生的精子,其中一半携带LacZ 基因。

2. 5. 2 睾丸输出管注射法和睾丸网注射法睾丸输出管

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注射法是对已全身麻醉的动物进行手术,用显微操作仪器或压力注射器将含台盼蓝的移植液从输出管注入受体睾丸中,移植液就迅速分布到曲细精管中。

睾丸网注射法不用进行手术,直接将注射针插入睾丸网中。

大动物 SSCs 移植用睾丸网注射法快速可行,但猴子、猪、牛和羊等大动物,它们有一个轴形的睾丸网位于睾丸内部深处难以操作[15]。

2. 5. 3 超声波成像引导注射法为了解决用睾丸网注射法操作难的问题, Izadyar F 等采用了超声波成像引导注射法,应用此技术注射成功后可观察到超声波图像,并且能够看到针的尖端出现一小团气体,气体快速的流入管中发生回波现象[16] 。

此外,向移植液中加入不透明的液体,经超声波液体注射后可显示出液体流经曲细精管的路径,实验人员可以很快知道细胞的移植注射是否成功。

Honaramooz A 等应用超声波成像引导注射法进行猪睾丸移植,成功注入超过 90%受体睾丸的睾丸网, 50%的曲细精管被充满[17]。

3 SSCs 移植研究的发展 SSCs 移植的研究最先是在啮齿类动物身上取得成功,之后家畜和灵长类动物 SSCs 的移植也取得了重大的研究成果。

1994 年, Brinster 等人首次完成小鼠 SSCs 的同种异体移植。

随后, SSCs 的种间移植和种内移植成为了一个研究热点。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ Dobrinski 等将大鼠和仓鼠的睾丸细胞移植到免疫缺陷的小鼠睾丸中,可以重塑精子发生,但是将狗和兔子的睾丸细胞移植到小鼠受体睾丸中,未能重塑精子的发生[18] 。

这说明在种系发生上,受体与供体差异越远,移植的 SSCs 与受体曲精细管内的微环境越不相容。

2019 年, Honaramooz 等将荧光染料标记的未成熟猪 - 3 -动物生殖生理学课程论文的生殖细胞通过自体或种内移植到未成熟猪的睾丸中,结果在受体睾丸中发现了荧光标记的供体细胞,这是 SSCs 移植在家畜上的首次报道[19]。

随后,该研究团队,用携带EGFP 报告基因的腺病毒转染未成熟山羊的 SSCs,转染后的 SSCs 移植到内源性生殖细胞已经耗尽的山羊睾丸内,结果在受体睾丸内产生了转基因精子。

收集精液进行体外受精,产生了 10%的转基因胚胎[20]。

首次报道了在大动物中通过生殖细胞移植进行的转基因研究,为建立转基因大动物模型带来了希望。

随着 SSCs 的移植技术的不断发展, SSCs 的移植在灵长类动物上也取得了一定的成就。

Schlatt 等人首次报道了灵长类动物 SSCs 移植的研究[21]。

该团队将食蟹猴的睾丸生殖细胞移植到受体睾丸中, 4 周之后在其中一只猴子的生精上皮基膜上发现了供体的 B 型精原细胞。

Schlatt 等将精子发生程度不同的成年病人睾丸组织异位移植

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到免疫缺陷的小鼠体内,发现移植前有精子发生的睾丸组织在小鼠体内大部分退化,而移植前生精障碍的睾丸组织在小鼠体内大部分能存活[22]。

该项研究提示,有精子发生障碍者通过移植来保存生殖组织是可行的。

总体而言, SSCs 移植的研究成果主要集中在啮齿类和家畜类动物中,人以及与人亲缘关系比较近的灵长类动物的研究比较滞后。

将该项技术应用于临床实践治疗不育仍是一项艰巨的任务。

4 SSCs 移植的应用 SSCs 移植在生产生活中有很多应用,包括以下几个方面:

1) SSCs 移植技术是研究生殖细胞和精子发生机制的有力工具;

2) SSCs 移植可应用于治疗由于少精症,无精症所引起的不育; 3) 大规模培养有较高经济价值的家畜的 SSCs,将其移植到经济价值相对较低的受体动物中,可提高优良品种的繁殖效率; 4) 经过 SSCs 移植后的公畜可以进行自然交配,并且可以使其在较为恶劣的环境中繁殖,得到有价值的 F1 子代; 5) 男性癌症患者在进行化疗或放疗时会杀死睾丸中的精子及各级生精细胞,通过 SSCs 移植可以保存其生育能力; 6)用于有经济价值的动物、因衰老而不能自然繁育动物及濒危物种的精原干细胞系保存[23, 24]。

5 SSCs 移植潜在的问题与展望 SSCs 移植发展至今已取得很大进展,同种移植、异种移植以及最新的异源睾丸组织移植,

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一个又一个的突破不断推动这门技术向前发展。

结合低温贮藏和培养技术,它已成为研究 SSCs 的有力手段,

同时也为精子发生的基础研究、生产转基因牲畜、治疗雄性不育及

保存年轻癌症患者的生育能力开辟了广阔前景 [25, 26]。

目前,虽然 SSCs 移植技术发展很快,但潜在的问题也很多。

如基因材料与干细胞的结合、受试者睾丸对移植的生殖细胞产

生免疫反应等问题仍处于实验阶段而未能解决[27]。

不同种属 SSCs 移植可能会出现 SSCs 只增殖而无分化。

另外, SSCs 移植技术要应用于临床尚需解决伦理、遗传、感

染等方面的问题。

相信,随着 SSCs 移植技术快速发展,各项辅助技术逐步完善,

潜在问题将得到解决,其运用将越来越广。

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国内外干细胞研究进展

国内外干细胞的研究进展 摘要:干细胞研究是近年来生物医学领域的热门方向之一,干细胞产业具有巨大的社会效益和市场前景,受到世界各国的高度重视。美国、欧盟、日本、韩国和中国在干细胞领域投入重金支持基础和临床研究,大力推动干细胞产业化发展。本文通过对比世界干细胞研究的热点领域,分析了中国在该学科取得的成绩和存在的差距,进一步提出了针对中国干细胞研究发展的政策建议。 关键词:干细胞,研究现状,前景与展望 Abstract: Stem cell research is one of the hot research fields in biomedicine nowada ys. Many countries attach importance to the stem cell industry because of the great s ocial benefits and market potential. USA,EU,Japan,Korea and China have increased the input of capital dramatically to promote the basic and clinical research of stem cel l as well as stem cell industry. By comparing the situation of stem cell research at ho me and abroad,we found that,in recent years,an obvious progress has been made in stem cell research, however, the gap between China andthe developed countries still exists. And further puts forward the policy suggestions in the development of stem c ell research in China. Key words:stem cells,research status,prospect 1、前言 20世纪90年代以来,随着细胞生物学技术的发展及体外分离、培养人胚胎干细胞的成功,干细胞经适当诱导分化可发育为不同类型的细胞、组织和器官,成为移植供体的新来源,作为“种子细胞”的干细胞可以通过细胞工程的方法在体外发育为各种特异性的细胞供移植和细胞替代所需,并可作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究。由于干细胞有广泛的应用前景,它已成为近年来医学和生物学领域研究的热点。 干细胞(stem cells)是人体及其各种组织细胞的最初来源,是一类具有自我更新、

干细胞研究发展历程.

1950:将骨髓细胞移植到遭受致死剂量辐射的动物,发现能够挽救生命,重建骨髓造血免疫系统 1960:真正认识和了解人和哺乳动物干细胞始于20世纪60年代 1961:Till 和Mc Culloch 提出多能干细胞概念 1967:多纳尔–托马斯完成第一例骨髓移植,后于1990年获得诺贝尔医学和生理学奖 1980:造血干细胞移植成为治疗多种疾病的重要手段 1981:Evans等首次成功建立小鼠胚胎干细胞系 1981:胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)的分离和培养首先在小鼠中获得成功 1988:美国科学家James Thomson分离出人类胚胎干细胞 1998:美国两个科研小组分别报告从胚胎和生殖脊成功建立人类胚胎干细胞系,使人类胚胎干细胞能在体外生长和增殖 同年,美国科学家在《美国科学院院刊》上报告:小鼠肌肉组织的成体干细胞可以“横向分化为血液细胞”。此后,世界各国科学家相继证实,包括人类的成体干细胞具有可塑性,从而掀起了全球成体干细胞研究高潮。干细胞研究进展被《科学》杂志评选为该年度世界十大科学成就之首。人类ES (hES)细胞建系获得成功,由此推动了干细胞研究的兴起。 2000: 日本把以干细胞工程为核心技术的再生医疗列为“千年世纪工程”之一,当年投资108亿日元;同年,全世界有10622例造血干细胞移植。 成体干细胞移植使糖尿病大鼠恢复正常 神经干细胞能够进入脑组织并修复脑损伤 角膜干细胞有助于恢复视力 发现成人骨髓干细胞形成肝细胞 成人骨髓干细胞可以在合适的条件下转化为神经细胞 成人骨髓干细胞可以在体外大规模培养 证实成人骨髓干细胞可以形成多种类型组织

干细胞研究进展综述

干细胞研究进展(综述) Advances in the research of stem cells(LR) 【摘要】:干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,其已成为世界高新技术的新亮点,势将导致一场医学和生物学革命。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究作为一门新兴学科已成为生命科学中的热点。本文对近几年来国内外对干细胞的研究现况作一综述。 【关键词】:干细胞因子帕金森病神经干细胞糖尿病 ABSTRACT:Stem cells are the body and cells of various tissues of origin, has high self replication, high proliferation and multilineage differentiation potential. Stem cell technology is the field of biotechnology has the most development prospect and potential of cutting-edge technology, it has become a new bright spot in the world of high-tech, will lead to a revolution in medicine and biology. The research of stem cell is to modern life science and medical fields intersection, stem cell technology from a laboratory concept gradually transformed to be able to see the reality. Stem cell research as a new discipline has become the hotspot of life science. Based on the domestic and abroad in recent years on stem cell research summarizes. Keywords:Stem cell factor Parkinson disease Neural stem cells Diabetes mellitus 干细胞技术最显著的特征就是能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官,并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症。 干细胞研究是一门新兴的学科,干细胞生物学研究与应用几乎涉及所有的生命科学和生物 医学领域。 一、目前干细胞的主要研究热点

国内近期干细胞研究进展

干细胞研究进展消息 干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源, 具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透, 干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究已成为生命科学中的热点。介于此, 本刊将就干细胞的最新研究进展情况设立专栏, 为广大读者提供了解干细胞研究的平台。 干细胞专题近期国外干细胞研究进展 Geron抗癌药GRN163L选择性瞄准癌症干细胞据美国BussinessWire 1月10日报道称, 杰隆(Ge-ron)发表临床前研究数据显示, 其端粒酶抑制剂药物imetelstat (GRN163L)在小儿科神经肿瘤当中可选择性瞄准癌症干细胞, 这一发现为儿童肿瘤的临床试验提供了支持。该研究发表于2011年1月1日的Clinical Cancer Research杂志上。近年来有关端粒酶抑制的研究日益增多, 成为癌症治疗的一个热点方向, GRN163L是此类药物开发中最前沿的一个候选药物。2002年3月, Geron从Lynx Therapcutics获得了用GRN163和GRN163L两种化合物的核心专利。早期研究显示, GRN163对十四种不同癌症细胞均表现出有意义的端粒酶活性抑制作用, 它可以抑制黑色素瘤等细胞的生长。因脂质修饰物GRN163L更易进入细胞发挥端粒酶抑制作用, 后续临床前及临床试验均为GRN163L。2005年, FDA同意GRN163L在患慢性淋巴细胞白血病患者的临床实验。2007年, Geron公司开始GRN163L单独治疗多发性骨髓瘤的I期临床试验。2008年开始了GRN163L治疗乳腺癌的I期临床试验。同年12月, Geron发布了有关GRN163L治疗再发的和难治的多发性骨髓瘤的暂时性临床试验数据。2009年, Geron发布了Geron163L对抗癌症干细胞的实验活动, 包括非小型细胞肺癌、乳癌、胰脏炎、前列腺癌、小儿科神经肿瘤。公司发表Geron163L治疗乳癌的假定癌症干细胞与胰脏炎症系数据。数据显示, 在以Geron163L治疗后, 人类乳癌细胞MCF7的假定干细 胞数量与自我再生的能力大幅减弱。目前Geron163L正处于临床II期试验中。(来源: 生物谷2011-01-11)Cell Stem Cell: iPS细胞具更高基因畸变频率加州大学圣地亚哥分校医学院及斯克里普斯研究所的干细胞科学家领导的跨国研究团队, 记录了在人类胚胎干细胞(hESC)和诱导功能干细胞(iPSC)系中特殊的基因畸变, 研究结果在1月7日的Cell Stem Cell上发表。该公布的发现强调了需要对多能干细胞进行频繁的基因检测以保证其稳定性和临床安全性。该研究的第一作者, 加州大学圣地亚哥分校再生医学系的路易斯·劳伦特博士认为, 人类多能干细胞(hESC和iPSC)比其他类型细胞有更高的基因畸变频率。最令人吃惊的是, 与其他非多能干细胞样本相比较, 观察到hESC的基因扩增和iPSC的缺失方面出现的频率更高。人类多能干细胞在人体内具有发展成其他类型细胞的能力, 可成为细胞替换治疗的潜在来源。斯克里普斯研究员再生医学中心主任珍妮·罗伦教授谈到, 由于基因畸变常常与癌症相关联, 免受癌症相关的基因突变对于临床使用的细胞系来说至关重要。研究团队确认了在多能干细胞系中可能发生突变的基因区域。对于hESC而言, 可观察到的畸变大多是靠近多潜能相关基因区域的基因扩增; 对于iPSC而言, 扩增主要涉及细胞增殖基因及与肿瘤 抑制基因相关的缺失。传统的显微技术, 如染色体组型分析可能无法检测到这些变化。研究组使用一种高分辨率的分子技术, 称为“单核苷酸多态性(SNP)”, 能观察到人类基因组里一百多万个位点里的基因变化。 劳伦特说, 我们惊喜地发现在较短时间培养中的基因变化, 例如在体细胞重编程为多能干细胞的343过程以及在培养中细胞的分化过程。我们不知道这会有怎样的影响, 如果有的话, 这些基因畸变都会对基础研究或者临床应用的结果产生影响, 对此应当深究。劳伦特总结到, 该研究结果解释了有必要对多能干细胞培养进行经常性的基因监控, SNP分析仍不失为人类胚胎干细胞和多能干细胞日常监控的一部分, 但是这一结果提醒我们应当予以重视。(来源: 中国干细胞网2011-01-12)美用胚胎干细胞制造出血小板美国先进细胞技术公司的实验证明, 使用人类胚胎干细胞研制出的血小板可修复实验鼠的受损组织, 人类未来有望源源不断地

简述干细胞的形态特征及其研究进展

简述干细胞的形态特征及其研究进展 干细胞是一类具有自我复制能力的原始的未分化细胞,是形成哺乳类各组织器官的原始的多潜能的细胞。在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。干细胞在形态上具有共性,通常呈圆形或椭圆形,细胞体积小,核相对较大,细胞核多为常染色质,并具有较高的端粒酶活性。根据它所处的发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。 胚胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞,而成体干细胞的发育等级较低,是多能干细胞或单能干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。 干细胞的形态特征: 干细胞具有自我更新复制的能力,能够产生高度分化的功能细胞。 1 胚胎干细胞:胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团的 细胞即为胚胎干细胞。具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。进一步说,胚胎干细胞是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。 2 成体干细胞:成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具 有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下,成体干细胞或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。 3 造血干细胞:造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源,它主要存在 于骨髓、外周血、脐带血中。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。 4 神经干细胞:理论上讲,任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经 干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应。除此之外,神经干细胞的功能还可延伸到药物检测方面,对判断药物有效性、毒性有一定的作用。 5 肌肉干细胞:可发育分化为成肌细胞,可互相融合成为多核的肌纤维,形成骨骼肌最基本的结构。

牙髓干细胞 研究进展综述

牙髓干细胞 1牙髓干细胞概念 牙髓组织位于牙齿内部的牙髓腔内,是牙体组织中唯一的软组织。2000年Gronthos[1]等通过对人牙髓细胞的研究,发现了一种与骨髓间充质干细胞有着极其相似的免疫表型及形成矿化结节能力的细胞,细胞中形态呈梭形,可自我更新和多向分化,有着较强的克隆能力。这些由牙髓组织中分离出的成纤维状细胞就称为牙髓干细胞(Dental Pulp Stem Cells,DPSCs)。现在普遍认为牙髓组织中具有形成细胞克隆能力和较强增殖能力的未分化间充质细胞即DPSCs[2]。 2牙源性干细胞 至今,已从人类牙齿相关组织中分离和鉴定出7种干细胞: (1)牙髓干细胞(dental pulp stem cell,DPSC)[1],来自恒牙牙髓;张巍巍等[3]以人牙髓干细胞为种子细胞与PLGA支架材料在体外进行复合培养,表明PLGA 有利于于牙髓干细胞的粘附与增值。Lindroos等[4]得到DPSC与其他间充质源性干细胞具有相似的表面标志物和骨相关性的标志物的结论,支持DPSC在硬组织再生方面的可能性。从成人第三磨牙牙髓中分离的DPSC在适宜的条件下可诱导分化为有功能活性的神经细胞,并在基因和蛋白水平表达神经组织专有的标志物[5],为治疗神经系统方面的疾病提供了新的途径。DPSCs不表达成牙本质细胞特征性蛋白DSP、DMP,则表明DP-SCs尚处于未分化状态[6]。我国学者通过对根髓和冠髓进行比较时发现:DPSCs 存在于全部牙髓之中,在根髓中的密度更高[7]。 (2)人类脱落乳牙牙髓干细胞(stem cell from the pulp of human exfoliated deciduous teeth, SHED),来自儿童脱落乳牙的牙髓;Miura等[8]研究发现,正常脱落的乳牙牙髓中的细胞经培养会表现出成纤维细胞样生长,其增殖率和群体倍增数均比骨髓基质干细胞(BMMSC)、DPSCs高,于是首次提出了SHED的概念。Shen YY等[9]发现SHED在体外培养过程中可以表达成骨细胞的标志,如RUNX-2、OCN、BSP,表明SHED在体外可以分化为成骨细胞;将SHED与人类牙齿切片复合后,在体外培养或是植入免疫缺陷小鼠皮下,均表达成牙本质细胞分化的标志( DSPP,DMP-1,MEPE)[10]。一系列实验表明SHED在体内只能诱导宿主细胞分化为成骨细胞[11],而其自身无法分化为成骨细胞,但在体外培养过程中却可以分化为成骨细胞。SHED 可能还具有参与机体的免疫调节等功能[12]。李丽文[13]等用不同密度接种培养DPSCs,计算细胞产量、倍增次数, 观察细胞形态、检查克隆形成率和钙结节形成能力的方法得到,1.5~3cells/cm2低密度接种培养DPSCs 有利于细胞快速扩增,扩增后的细胞保持较高的增殖和分化潜能。SHED 的增殖能力、克隆形成效率和钙结节形成能力均优于DPSCs。 (3)根尖乳头干细胞(stem cell from the apical papilla,SCAP)[14,15],来自牙根发育未完成的根尖乳头;Abe等[16]从人年轻第三磨牙根末端分离根尖周牙乳头,并采用酶消化法从中分离出细胞进行研究,结果发现这种细胞在低密度下培养时,

干细胞研究进展与应用综述

干细胞研究进展与应用综述 摘要: 本综述通过举例,简要阐述了近年来干细胞研究进展以及干细胞的应用情况。 关键词:胚胎干细胞;成体干细胞;应用 前言: 干细胞是人体及其各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多向分化的潜能。干细胞研究正在向现代生命科学和医学的各个领域交叉渗透,干细胞技术也从一种实验室概念逐渐转变成能够看得见的现实。干细胞研究己成为生命科学中的热点。同时,干细胞的研究对人类的疾病的治疗等也有着其绝对的重要意义。 1干细胞的分类及其研究进展 干细胞(stem cell)是机体内存在的一类特殊细胞,具有自我更新及多向分化潜能。能根据来源的不同,干细胞可分为胚胎干(embryonic stem cell,ES)细胞、诱导性多潜能干(induced pluripotent stem cells,iPS)细胞及成体干(adult stem cell)细胞。不同种类的干细胞具有各自的优势和不足。胚胎干细胞是由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外培养而筛选出的细胞,具有发育全能性,理论上可以诱导分化为机体中200多种细胞。成体干细胞是存在于已经分化组织中的未分化细胞,能够自我更新并特化形成该类型组织的多能细胞。 1.1ES 细胞胚胎干细胞是指当受精卵分裂发育成囊胚时内细胞团的细胞,发育等级较高,可以分化为人体的所有体细胞,是全能干细胞。ES 细胞是目前研究最广泛、最成熟的干细胞体系。自2009 年起,全球共批准了3项人ES(hES)细胞的临床试验,标志着hES 细胞向临床应用迈出了重要的一步。然而,hES 细胞临床应用面临的一个瓶颈问题是免疫排斥反应。体细胞核移植(SCNT)技术能够制备携带患者基因型的hES 细胞,可解决免疫排斥的难题。2013 年,美国Mitalipov 研究团队将人类皮肤成纤维细胞核移植到供体去核卵细胞中,成功建立了SCNT 的hES 细胞[1],标志着治疗性克隆又向前迈出关键性的一步。然而,hES 细胞建系必须摧毁人类早期胚胎,故存在剧烈的伦理学争议。此外,hES 细胞来源的分化细胞移植到体内存在发展为肿瘤的潜在风险。 1.2iPS 细胞2006 年Yamanaka 实验室利用Oct3/4、Sox2、Klf4、c-Myc 4 种因子将鼠成纤维细胞重编程为诱导多功能干细胞,标志着一种新型类胚胎干细胞的问世。PsCs 诱导的本质是使终末分化的细胞重新获得多能干细胞相似的调控网络和表观遗传学特征,迄今,已建立了大鼠[2, 3]、人[4, 5]、猪[6, 7]、猴[8]、兔[9]和绵羊[10]的iPSs细胞系,并证实具有ES细胞的发育全能性。采用体细胞重编程技术可从患者自体细胞获得的iPS 细胞,这不但可解决免疫排斥的难题,而且避免了hES 细胞和SCNT 研究存在的伦理学争论。近年来,采取非整合的病毒载体、mRNA 转染、小分子化合物化学诱导等方法均可将体细胞重编程为iPS 细胞[2,3]。这些技术的改进既可避免肿瘤形成和DNA与宿主整合的相关风险,又可降低iPS 细胞的制备成本,使得大规模制备自体干细胞成为可能。Yamanaka 带

干细胞论文关于干细胞的论文干细胞研究进展论文

干细胞论文关于干细胞的论文干细胞研究进展论文: 造血干细胞移植患者心理问题分析及护理【摘要】目的探讨造血干细胞移植患者的心理问题及心理护理要点。方法通过对8例造血干细胞移植患者从预处理开始至转出层流室病房期间(21~56 d)进行心理问题分析,及时做好心理疏导。结果患者心理状况良好,配合治疗,取得满意效果。结论造血干细胞移植的复杂性,较长的治疗期,及可能产生的各种问题,都会直接影响到患者对治疗的信心、也影响移植顺利进行和成功,因而在临床护理中,心理护理极其重要,护理人员在任何情况下均应以自己饱满的情绪感染患者,使患者树立信心,减轻或消除其焦虑、恐惧、淡漠、依赖的心理。 【关键词】造血干细胞移植;心理问题;心理护理 心理护理是指医护人员在与患者的交往中,通过医护人员的语言、行为、态度、表情和姿势等,改变患者的心理状况和行为,促进其疾病的转归和恢复[1]。造血干细胞移植为患者提供了生存的机会,但同时也给患者带来了一系列的心理压力,往往存在许多心理问题,直接影响到移植的顺利进行和疾病的康复,需要医患双方共同应对。因此,密切观察分析患者的心理问题,做好患者的心理护理极为重要。现将护理体会介绍如下。

1 临床资料 我科在2001年11月至2010年6月期间,行造血干细胞移植8例,其中男5例,女3例,年龄20~46岁。确诊为急性粒细胞性白血病5例,恶性淋巴瘤3例。移植方法:自体造血干细胞移植5例,同胞造血干细胞移植3例。 2 产生心理问题的原因分析 2.1 患者自身认知评价体系不同的患者对同一刺激情景会产生不同的心理反应[2]。迟钝者对应激视而不见,情绪反应轻;敏感者对应激性刺激很敏感,容易出现内心不安、焦虑。焦虑与性别、年龄、经济状况、教育程度有密切的关系。年轻、女性、文化程度低和经济状况差等患者,接受移植时焦虑情绪较严重。(该组患者学历:大学1例,高中文化2例,小学5例)。 2.2 环境因素患者在预处理期由普通病房转入无菌层流洁净室,由于空间小,机器噪音吵、娱乐工具少、饮食受限、无菌条件的要求,以及中心静脉导管插入后的限制等,一时难以适应环境,容易产生心理应激。 2.3 造血干细胞移植相关的并发症预处理阶段大剂量化疗和干细胞移植可发并发许多严重的并发症[3]包括感染、出血性膀胱炎、移植物抗宿主病、间质性肺炎及神经系统的并发症等,给患者带来严

干细胞研究进展

科学前沿论坛 近年来,随着分子生物学、细胞学等基础医学的不断发展,干细胞研究取得了较大的进展,干细胞技术也得到了较高水平的提升。自从1998年报道第一例人类干细胞前体细胞株被成功的分离和培养,干细胞成为了生物医学研究的前沿领域和生命科学研究的热点。干细胞是指具有自我更新能力和多向分化能力的一类细胞,其在细胞多能性维持机理、疾病发病机制等基础研究中都有着重要的研究价值。除此之外,干细胞作为体外器官构建和遗传性疾病治疗的首选细胞以及其在再生医学治疗中也是重要的研究对象。目前,国内外科学家在干细胞领域的研究主要有诱导多样性干细胞、单倍体干细胞、成体干细胞以及干细胞在再生医学治疗和其他疾病治疗中的应用。本文首先介绍了干细胞的概念、分类及特征等基础内容,然后重点阐述了干细胞在临床医学领域的研究现状和进展,以求为今后该领域的相关研究提供有价值的参考。 1 干细胞的分类及研究进展 干细胞是指来自于胚胎、胎儿、成人的具有自我更新和不断繁殖以及分化为多种细胞能力的一类细胞,是机体及其他各种组织细胞的初始来源。根据干细胞的来源不同可以将干细胞划分为胚胎干细胞(embryonic stem,ES)、成体干细胞(Adult stem cell)和诱导性多潜能干细胞(Induced pluripotent stem cells, iPSCs)。 1.1 胚胎干细胞 胚胎干细胞(embryonic stem,ES)是由未着床的早期胚胎内细胞团中分离得到的一类干细胞。1981年,小鼠胚胎干细胞被成功的分离和培养,并随着今后的深入研究成为了最为成熟的干细胞体系。此后,科学家相继成功分离和培养得到了牛、羊等大型哺乳动物的胚胎干细胞。1998年,人胚胎干细胞得以分离和培养,并建立了人胚胎干细胞系,而且证明了人胚胎干细胞可以在一定条件下定向分化为心肌细胞、骨细胞以及神经细胞等细胞类型,这也为疾病的治疗提供了种子细胞。胚胎干细胞在体外培养时有较强的增值能力,且染色体的核型和带型都比较稳定;胚胎干细胞无论是在体外和体内培养的条件下都具有多向分化的潜能,可以分化为内胚层、中胚层和外胚层,并进一步被定向诱导分化为相应类型的组织细胞;此外,由于其端粒酶的活性较高,胚胎干细胞还具有高度未分化状态的保持能力。 1.2 成体干细胞 成体干细胞(Adult stem cell)是一种可以在特定的组织中通过其自我更新能力产生来源一致的特异性细胞类型的一类未分化细胞,因此可以作为生成某种细胞的前体。成体干细胞的来源有很多,包括皮肤、肝、肾、骨髓、牙髓、胰腺、脑、视网膜、外周血等,但是成体干细胞并不能定向分化为人体所需的全部类型的组织细胞,而且成体干细胞的数量相对较少,在分离和纯化以及鉴定方面均具有一定的难度。成体干细胞与胚胎干细胞都可以自我更新,并分化成为特定类型的细胞,而且在移植后会出现免疫排斥,但是不同于胚胎干细胞的是成体干细胞在培养过程中不能产生多种细胞类型,分化功能有一定的局限,不能保持长时间的不分化,同时受到多种生长因子的影响,其分化能力会随着年龄的增大而降低,DNA变异增加,这就在一定程度上限制了其应用。但成体干细胞具有较强的可塑性,可以通过核转移技术进行器官移植,有利于降低免疫排斥反应。 1.3 诱导性多潜能干细胞 诱导性多潜能干细胞(Induced pluripotent stem cells, iPSCs)首次成功建系是在小鼠体内,2006年,科学家在小鼠的成纤维细胞中导入c-Myc、Oct4、Klf4、Sox24个转录因子,在此条件下成功获得了小鼠多潜能干细胞,并将其命名为诱导性多潜能干细胞(iPSCs),该项研究成功受到了生命科学研究领域的广泛关注,并在此后的不断研究中成功建立了猪、猴、人等多个物种的诱导性多潜能干细胞系。诱导性多潜能干细胞在细胞形态、培养特征、表面标志物、基因表达谱、染色质状态等多个方面与胚胎干细胞高度相似,在人胚胎干细胞研究受到较大伦理争议的今天,诱导性多潜能干细胞的出现以其较大的优势使胚胎干细胞的研究避开了伦理争议,也在一定程度上解决了移植过程中的免疫排斥问题。同时iPS细胞制备技术也得到了较高水平的发展,丙 干细胞研究进展 李 京 河北大学生命科学学院,河北保定 071000 摘 要 干细胞是指具有自我更新能力和多向分化能力的一类细胞,在特定条件下能够分化为体内所有类型细胞。 干细胞的研究一直以来是生物医学研究的热点和生命科学研究的前沿领域,并在近几年的研究中取得了显著的进展,尤其是诱导多能性干细胞的出现,成为了干细胞研究领域的里程碑事件。同时我国干细胞技术也得到了较大的发展和进步,并在全世界干细胞研究领域中扮演着重要的角色。本文对干细胞的概念、分类等基础内容,干细胞在基础研究和临床医学方面的应用和研究进展,以及干细胞研究所面临的问题和前景作了如下综述。 关键词 干细胞;分化;临床;应用;进展 中图分类号 Q3 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2016)08-0006-01 作者简介:李京,河北大学生命科学学院。 (下转第39页) SCIENTIST 6

干细胞研究进展及应用前景展望

干细胞研究进展及应用前景展望 摘要: 干细胞是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞,在一定条件下可以分化为多种功能的组织和器官,具有重要的理论研究意义和临床应用价值。近年来的研究成果不仅揭示了许多有关细胞生长发育的基础理论难题,也在创伤修复、神经再生、抵抗衰老、糖尿病、帕金森氏症、老年痴呆、白血病、肿瘤等疾病的治疗方面显示了巨大的应用潜力,是应用生物学进入一个崭新的领域。 关键词: 干细胞;分化;诱导性多能干细胞;糖尿病;肿瘤;伦理争议; 正文: 1.干细胞 在人类生命形成的开始,单个受精卵可以分裂发育形成不同的组织和器官,并通过进一步分裂分化,形成生命个体。在成体细胞中,大部分高度分化的细胞则失去了再分化的能力,而特定组织正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生,这种具有在分化能力的细胞,即为干细胞。 干细胞(Stem Cells,SC)是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞,在一定的条件下,它可以分化成多种功能的器官组织。这些细胞呈圆形或椭圆形,体积较小,核质比大,具有较强的端粒酶活性,因此具有较强的增殖能力。 干细胞是一种未充分分化、尚不成熟的细胞,其再生各种组织器官和人体的潜在功能,吸引着越来越多人的眼球。 2.干细胞的研究历史 干细胞的研究被认为起始于二十世纪六十年代,加拿大科学家James E. Till和Ernest A.McCulloch发现并命名造血干细胞之后。 60年代,几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明,其来源于胚胎干细胞,确立了胚胎癌细胞是一种干细胞; 1968年,Edwards 和Bavister 在体外获得了第一个人卵子; 1978年,第一个试管婴儿Louise Brown 在英国诞生。 1981年,Evan, Kaufman 和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠ES细胞,建立了小鼠干细胞体外培养条件,将干细胞注入上鼠,能诱导形成畸胎瘤。 1984-1988年,Anderews 等人从人睾丸畸胎瘤细胞系Tera-2中产生出多能的、克隆化的胚胎癌细胞,克隆的干细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元细胞和其他类型的细胞。 1992年,Reynolds和Richards先后在成年鼠的纹状体和海马中分离出神经干细胞。

国内外干细胞研究进展

国外干细胞的研究进展 摘要:干细胞研究是近年来生物医学领域的热门方向之一,干细胞产业具有巨大的社会效益和市场前景,受到世界各国的高度重视。美国、欧盟、日本、国和中国在干细胞领域投入重金支持基础和临床研究,大力推动干细胞产业化发展。本文通过对比世界干细胞研究的热点领域,分析了中国在该学科取得的成绩和存在的差距,进一步提出了针对中国干细胞研究发展的政策建议。 关键词:干细胞,研究现状,前景与展望 Abstract:Stem cell research is one of the hot research fields in biomedicine nowadays. Many countries attach importance to the stem cell industry because of the great social benefits and mar ket potential. USA,EU,Japan,Korea and China have increased the inpu t of capital dramatically to promote the basic and clinical resea rch of stem cell as well as stem cell industry. By comparing th e situation of stem cell research at home and abroad,we found th at,in recent years,an obvious progress has been made in stem cell research, however, the gap between China andthe developed countri es still exists. And further puts forward the policy suggestions in the development of stem cell research in China. Key words:stem cells,research status,prospect 1、前言 20世纪90年代以来,随着细胞生物学技术的发展及体外分离、培养人胚胎干细胞的成功,干细胞经适当诱导分化可发育为不同类型的细胞、组织和器官,成为移植供体的新来源,作为“种子细胞”的干细胞可以通过细胞工程的方法在体外发育为各种特异性的细胞供移植和细胞替代所需,并可作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究。由于干细胞有广泛的应用前景,它已成为近年来医学和生物学领域研究的热点。 干细胞(stem cells)是人体及其各种组织细胞的最初来源,是一类具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体。在生命科学领域中,干细胞应该是近年来最能引起全社会广泛关注的热点之一。1999年末,美国《科学》杂志把干细胞研究成果列为当年十大科学进展之首,预示着21世纪生命科学时代提前到来。2001年末,《科学》又把干细胞研究列为2002年六大热门科技领域榜首[1]。进入2001年,美国及欧盟的许多国家已纷纷立法允许应用干细胞进行治疗性克隆的研究。干细胞研究被誉为新世纪生物和医学技术领域可能取得革命性突破的项目,具有非常广泛的应用前景。科学家们预

干细胞研究的进展与前景

干细胞研究地进展与前景(文献综述) 胞生第一组干细胞是人体内最原始地细胞,具有较强地分化再生能力,由于干细胞地应用领域非常广阔,世纪以来一直被认为是科技发展地热点之一.年干细胞研究被美国《科学》杂志列入年度世界十大科学进展.年美国《科学》又将其置于年值得关注地六大热门科技领域之首.年以来,美国、英国、中国等国家已纷纷立法允许应用干细胞进行治疗性克隆地研究.有关干细胞治疗地研究具有不可估量地医学价值,其巨大地临床应用潜力将对医学产生巨大地影响. 1、干细胞地定义 干细胞()是具有自我复制能力地多潜能性细胞,是一种未充分分化,尚不成熟地细胞,具有再生各种组织和人体地潜在功能地细胞. 2、干细胞地分类 根据发育状态分类 干细胞根据所处地发育阶段可以分为胚胎干细胞()和成体干细胞(). 胚胎干细胞:胚胎干细胞是来源于胚胎内细胞团或原始生殖细胞地一种多能细胞系,能以一种不确定地未分化状态扩增,几乎可以向所有成年组织分化. 成体干细胞:指存在于已经分化组织中地未分化细胞,这种细胞能够自我更新和分化行成该类型组织.目前发现地成体干细胞有造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞、肝干细胞、视网膜神经干细胞、胰腺干细胞等. 根据发育潜能分类 干细胞根据地发育潜能可分为全能干细胞()、多能干细胞()和专能干细胞(). 全能干细胞:具有形成完整个体地分化潜能,如受精卵,胚胎干细胞 .

多能干细胞:具有分化出多种组织细胞地潜能,但失去了发育成完整个体地能力,发育潜能受到一定地限制,如骨髓多能干细胞. 专能干细胞:这类干细胞只能像一种类型或密切相关地两种类型地细胞分化,如上皮组织基底层干细胞,肌肉中地成肌细胞. 3、干细胞地获得 体外培养法 年,. 在大学领导地研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株[].他们使用地方法是:人卵体外受精后,将胚胎培育到囊胚阶段,提取内细胞团细胞,建立细胞株.经测试这些细胞株地细胞表面标记和酶活性,证实它们就是全能干细胞.用这种方法,每个胚胎可取得干细胞用于培养 . 虽然通过体外培养地方式可以获得多能细胞系,但是使用这种方式获得地细胞系有限.这种非病人自身细胞在细胞移植治疗中同样存在配型和免疫排斥问题. 体细胞核移植 研究表明,多种类型地已分化细胞地核移植到去核地卵母细胞内均可以产生多能性干细胞,进而完成全部发育过程产生成活健康地个体[].通过核移植方式获得地胚胎干细胞样细胞地多能性也得到了证实[].核移植提供了一条获得病人自身特异性多能性干细胞地途径,从而实现“治疗性克隆”. 将染色体移植到除去染色体地有丝分裂期受精卵内可以达到相同地效果[].使用这种方式获得多能干细胞,可以利用废弃地受精卵,还可以利用受精异常地非整倍体受精卵. 虽然通过核移植可以获得个性化地多能性干细胞,但是在获得干细胞地过程中使用了异体卵母细胞,同样涉及到伦理问题,有可能限制这种方法地使用. 细胞融合法

干细胞技术研究进展与应用

干细胞技术研究进展与应用 摘要:干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,其已成为世界高新技术的新亮点,势将导致一场医学和生物学革命。干细胞技术最显著的作用就是:能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官,并可以广泛用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症,诸如白血病、早老性痴呆、帕金森氏病、糖尿病、中风和脊柱损伤等。从理论上说,应用干细胞技术能治疗各种疾病,且其较很多传统治疗方法具有无可比拟的优点。 关键词:干细胞技术;胚胎干细胞;成体干细胞;iPS细胞 1 引言 干细胞存在于人体的各个组织,分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖构成动物发育的基础;而成体干细胞的进一步分化则是成年动物组织和器官修复再生的基础。干细胞技术,又称为再生医疗技术,是指通过对于干细胞进行分离、体外培养、定向诱导、甚至基因修饰等过程,在体外繁育出全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官,并最终通过细胞组织或器官的移植实现对临床疾病的治疗。干细胞技术在医学和农业上有巨大的应用潜力,在1999年被《Science》杂志列为世界十大科技进展之首,2000年再度入选世界十大科技进展。 2 干细胞技术的研究进展 2.1干细胞技术的基本原理和方法 干细胞技术的基本原理是利用干细胞的可塑性。胚胎干细胞是最原始的细胞,它具有与胚胎细胞相似的形态特征及分化潜能。在饲养层上或含有白血病抑制因子或分化抑制因子的培养基中培养时保持未分化状态,但在适当条件下可被诱导化。在这种细胞注入受体胚胎时,能参与各种组织器官发育,形成嵌合体。正是由于这些特征,胚胎干细胞具有分化为一切细胞的潜能。多能干细胞和专能干细胞也具有分化为相应细胞的能力。要获得所需的各级细胞,首先是干细胞的分离、获取,在适宜的条件下进行培养,然后诱导分化为目的细胞。

干细胞及其研究进展

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 干细胞及其研究进展 1 干细胞及其研究进展姓名: 曹晶晶导师: 邓锦波专业: 神经生物学学号: 104753130913 2 干细胞及其研究进展摘要: 干细胞是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞,在一定 条件下可以分化为多种功能的组织和器官,具有重要的理论研究意 义和临床应用价值。 近年来的研究成果不仅揭示了许多有关细胞生长发育的基础理 论难题,也在创伤修复、神经再生、抵抗衰老、糖尿病、帕金 森氏症、老年痴呆、白血病、肿瘤等疾病的治疗方面显示了巨大 的应用潜力,是应用生物学进入一个崭新的领域。 关键词: 干细胞;分化;诱导性多能干细胞;糖尿病;肿瘤;伦理 争议;正文: 1. 干细胞在人类生命形成的开始,单个受精卵可以分裂发 育形成不同的组织和器官,并通过进一步分裂分化,形成生命个体。 在成体细胞中,大部分高度分化的细胞则失去了再分化的能力, 而特定组织正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复 再生,这种具有在分化能力的细胞,即为干细胞。 1 / 17

在一定的条件下,它可以分化成多种功能的器官组织。 这些细胞呈圆形或椭圆形,体积较小,核质比大,具有较强的端粒酶活性,因此具有较强的增殖能力。 干细胞是一种未充分分化、尚不成熟的细胞,其再生各种组织器官和人体的潜在功能,吸引着越来越多人的眼球。 2. 干细胞的研究历史干细胞的研究被认为起始于二十世纪六十年代,加拿大科学家 James E. Till 和 Ernest A. McCulloch 发现并命名造血干细胞之后。 60 年代,几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明,其来源于胚胎干细胞,确立了胚胎癌细胞是一种干细胞; 1968 年,Edwards 和 Bavister 在体外获得了第一个人卵子; 1978 年,第一个试管婴儿 Louise Brown 在英国诞生。 1981 年, Evan, Kaufman 和 Martin 从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠 ES 细胞,建立了小鼠干细胞体外培养条件,将干细胞注入上鼠,能诱导形成畸胎瘤。 1984-1988 年, Anderews 等人从人睾丸畸胎瘤细胞系 Tera-2 中产生出多能的、克隆化的胚胎癌细胞,克隆的干细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元细胞和其他类型的细胞。 1992年, Reynolds和Richards先后在成年鼠的纹状体和海马中分离出神经干细胞。 1996年,轰动世界的polly羊诞生,引发了干细胞研究的热潮。

干细胞研究进展汇编

分子免疫学课程论文

干细胞研究进展 张现宁 (山东农业大学,生命科学学院,山东泰安 270000) 摘要:干细胞是一类具有自我更新和增殖分化能力的细胞,是各种组织器官的最初来源。通过几十年的研究发展,干细胞工程已经广泛应用于生命科学及医药学中的多个领域。目前研究的干细胞种类众多,本文综述了干细胞的来源、基础生物学特征和应用,以及胚胎干细胞和成体干细胞的研究进展。 关键词:干细胞来源生物学特征胚胎干细胞成体干细胞 前言:干细胞如同植物细胞或组织经组织培养后再生新植株一样,能够分化形成一个新的动物生命体。这打破了科学界对细胞的命运在胚胎期就已经确定并不可逆转的认识,为动物组织器官的再生提供了可能性,也为器官移植提供了新的来源,并且对攻克人类重大疾病如心脑血管疾病、癌症、老年性疾病等提供了新的方法和思路。20世纪90年代以来,分离和体外培养各种来源的干细胞技术不断成熟,干细胞生物学研究激起了生命科学界强烈反响,世界各国都专门设立专项用于干细胞的研究,有关干细胞的理论也不断被完善。 1 干细胞基础 1.1 干细胞的来源与发展 干细胞(stem cell ,SC)是一类具有自我更新和增殖分化能力的细胞,能产生表现型和基因型与自己完全相同的干细胞。干细胞这个词最初是在19世纪的生物学文献中出现,1896年,E.B.Wilson在论述细胞生物学文献中第一次应用干细胞一词,专门用以描述存在于寄生虫,如蠕虫、线虫、蛔虫等生殖系的祖细胞。1983年,Sulston在文献中记录,从对线虫细胞系研究中,表明生殖系祖细胞的早期细胞分裂物仍保持有关亲代分裂球特性,并证明具有自我更新能力。这种观点与目前所认识的干细胞特性较接近。1967年,美国华盛顿大学的多纳尔·托马斯发表论文称,如果将正常人的骨髓移植到病人体内,可以治疗造血功能障碍,从而开始干细胞应用于血液系统临床疾病治疗。1998年11月,美国科学家Thomason在“科学”杂志上报道,他们成功地在体外培养和扩增了人体胚胎干细胞。由于胚胎干细胞可以在一定条件下分化成各种组织,所以,可能被用来取代病人体内坏损的组织细胞,达到治病的目的,从而带动了世界范围内干细胞研究的热潮。一年后的1999年3月,美国科学家Goodell发现小鼠肌肉组织干细胞可以横向分化成血细胞。这一发现立即被世界各国科学家证实,并且发现,人成体干细胞同样具有横向分化功能[1]。自21世纪以来,世界各国纷纷投入大量资金用于干细胞研究,其研究种类众多,发展迅速,理论和技术被不断完善。1999年,《Science》将干细胞研究评为21世纪最重要的10项研究领域之首,2007年三位科学家因在胚胎干细胞与哺乳动物DNA重组方面的研究而获得诺贝尔医学和生理学奖,2012年,日本科学家山中伸弥和英国科学家约翰·咯噔因在在体细胞重编为干细胞方面的研究而获得诺贝尔医学和生理学奖。在未来中干细胞依旧是生命科学与医学领域的研究热点,终将为人类重大疾病的根治提供新的技术支持。 1.2 干细胞的生物学特性 1.2.1 干细胞的生化和形态特性:各种干细胞在形态上有一些共性,细胞较小,通常呈圆形或椭圆形,核质比较大。细胞核染色质分布较弥散,核仁较明显。细胞质内除含有游离核糖体外,其它细胞器均少且小。不同种类的干细胞生化特征有所差异,但都具有比较高的端粒酶活性,这与其增殖能力密切相关。

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