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干细胞分选技术(综述)

干细胞分选技术(综述)
干细胞分选技术(综述)

干细胞分选技术(综述)

引言

干细胞是一类具有自我复制和分化潜能的细胞,包括胚胎干细胞和成体干细胞。新近研究表明干细胞可以为临床细胞替代治疗和移植治疗提供新的细胞来源,有广阔应用前景。

背景资料

干细胞的概念

干细胞是指那些具有自我更新能力,在一定的条件下又能产生各种高度分化的子代细胞的增殖性细胞。目前公认的干细胞所应具备的几点主要的细胞生物学特点:(1)具有自我更新能力与自我维持能力,也就是说它可以分裂,分裂后的子细胞与母细胞一样不但能保持其原有的各种细胞生物学特性,而且还可以不断地分裂下去。干细胞一旦形成,在机体内终生都具有自我更新能力,不同于那些具有有限自我更新能力的祖细胞。这对于维持机体组织器官的稳定性有很重要的意义。(2)具有多向分化的能力(多能性或全能性),即可以分化发育成各种胚层组织的细胞(ES细胞),或可以分化成为本系统各谱系的细胞(特定组织干细胞,如造血干细胞)。(3)具有高度增殖能力,在体内干细胞的高度扩增具有非常重要的意义,如造血干细胞通过高度扩增补充由于细胞正常衰老而丧失的细胞;同时由于干细胞虽具有多能性但数量不多,因而只有通过体外扩增才能对其进行研究。因此干细胞高度扩增不但对机体正常功能的维持起着非常重要的作用,而且对干细胞的研究和应用也有着非常重要的作用。(4)既具有生理性的更新能力,也具有对损伤或疾病导致的反应与修复能力,如骨髓间充质干细胞等。(5)干细胞的自我更新与分化需要特定的微环境,即nitches,也就是说干细胞往哪一种方向分化,必须在该细胞生存的特定微环境前提下进行分化。已有诸多的实验表明,如将ES细胞种植入小鼠大脑内,这些干细胞将向神经系统分化。

干细胞的分类

根据干细胞的来源、发育阶段、分化趋势将它们分为两大类:ES细胞和成体干细胞(或称之为特定组织干细胞,如造血干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞等)。

ES细胞 ES细胞是从附置前早期胚胎内细胞团或附置后胚胎原始生殖细胞分离克隆的一类具有自我

更新能力和发育全能性的,并能产生分化后代能力的早期胚胎细胞,包括畸胎瘤干细胞(EC细胞),ES 细胞,胚胎生殖细胞(EG细胞)。它们的基本特性是具有发育的全能性,能分化为属于外胚层、中胚层和内胚层的各种分化细胞,即具有分化成为机体内任何一部分组织和器官的能力,因而有人称之为“万能”细胞。

EC细胞具有恶性生长并显示出类似于胚胎细胞发育全能性或多能性的双重性质,早在20世纪七八十年代,EC细胞常常被用来作为研究哺乳动物发育和遗传的模型,以及作为诱导细胞分化的模型,并且已经成功地诱导出了神经细胞,肌细胞,软骨细胞及上皮细胞等包括( 个胚层在内的各种类型分化细胞。但是EC 细胞具有核型异常等恶性肿瘤的特性,难以参与嵌合体胚胎的发育,用它们作为研究正常人体细胞分化的模型并不合适。故在20世纪90年代初期,科学家们从小鼠的早期胚胎的桑葚胚中分离并建立了ES细胞系,并逐渐趋向以大动物如猪,狨等为研究对象,力图解决哺乳动物的细胞分化的模型难题。终于在1998年,人们迎来了梦寐以求的喜讯:美国的威斯康星大学的Thomson等和霍普金斯大学的Gearhart实验小组分别报道用不同材料,不同方法成功地分离并建立具有多向分化潜能和永久生殖能力的ES细胞系和EC细胞系。研究模型的解决,为人类的健康和现代生命科学的发展、研究开创了一个新时期。EG细胞是从人和小鼠的生殖脊分离培养出来的类似于ES细胞的一类具有发育全能性的细胞系。它具有与来自IEM的ES细胞相同的特征,包括细胞的体外分化和产生生殖系嵌合体后代,但它们并非完全一样:首先EG细胞的培养与建系较ES细胞困难,EG细胞所需的培养条件特别是饲养层细胞的培养较ES细胞的培养苛刻得多;其次EG细胞与ES 细胞在形态特征上也不同。

成体干细胞成体干细胞也称为特定组织干细胞,是指成体组织中所存在的具有自我更新与产生本系统后继续分化能力的那类细胞,它们在特定的条件下,可以对称地分裂为2个新的子代干细胞或2个功能细胞,也可以不对称地分裂成1个子代干细胞和1个功能干细胞,从而使组织分化成与器官保持生长和衰退的动态平衡。传统的观点曾认为成体干细胞的分化潜能较弱,只能分化成与其组织来源一致的某种特定的组织细胞。然而在某些情况下,干细胞的分化并不遵循这一规律。文献报道在实验中分离出小鼠的肌肉干细胞,经过体外培养5d后,将它与小量的骨髓间质细胞一起移植入接受致死量辐射的小鼠中,结果发现肌肉

干细胞会分化成为各种造血干细胞系。这种现象被称为干细胞的可塑性分化。迄今对成体干细胞研究较多的是造血干细胞和骨髓间充质干细胞;其次神经干细胞的研究也较多;以及成肌干细胞和皮肤干细胞。也许是人们渴望找到一种对于神经系统退行性疾病的有效治疗方法,近年来对于神经干细胞的研究颇多也颇深入,并且已经有实验表明神经干细胞的移植可以治愈帕金森病。

干细胞的应用

随着细胞替代治疗的发展,干细胞移植治疗已成为临床上治疗某些疾病的重要手段,利用干细胞在体外扩增培养并诱导成所需要的细胞后移植入患者体内,用于组织损伤的修复、退行性器官的替代及改善遗传性缺陷组织器官的功能。而成体干细胞可塑性分化的发现,为细胞替代治疗提供了新的种子细胞。

干细胞的分离纯化

所谓细胞分离(cell isolation),指的是将组织分散制成细胞悬液后从中获取目的细胞的过程。而所谓细胞纯化更进一步强调从原代培养前成分混杂的异质性细胞悬液中或者从培养物中获得单一类型细胞

的过程。通过细胞的分离和纯化过程,使培养物成为单一类型培养物,甚至是遗传特性完全一致的培养物,后者即细胞系。分离和纯化两个概念之间没有截然的界限,许多情况下,细胞分离和纯化并不是完全彻底的,培养物中只能达到以某种细胞为主的程度,所以也成称为富集(enrichment)。分离和纯化细胞的过程不仅仅在原代培养之前进行的,有时分离和纯化细胞的过程还贯穿于原代培养和继代培养的过程中,甚至是主要依赖培养过程实现分离和纯化细胞的目的。培养物中细胞成分是否单一或者目的细胞在培养物中的比例如何,常是衡量某一培养工作是否成功的重要指标。

从成分混杂的细胞悬液中将不同的细胞区分开来达到分离纯化,主要是依据不同的细胞具有各种不同的特性来实现的,也可利用细胞的物理特性如密度,体积,电荷等,以及细胞生物学特性如特异的表面标志和功能。一种细胞,其数量稀少又难以识别往往就更不容易被分离纯化。因词虽然已经对造血干细胞的特性了解得比较清楚,但人们仍在努力探索更简单,更快捷的干细胞分离方法,因为通过常规方法富集到的干细胞远不能满足干细胞生物学和调控研究对干细胞数量和纯度的要求。将基于干细胞的物理特性和生物学特性的分离纯化方法相结合,通常可以获得较好的效果,也只有通过合理的综合应用两种以上不同的分离纯化方法,才可能在细胞回收率,细胞纯度及细胞活力等方面达到比较满意的效果。尤其是干细胞在组织中比例极低,也使人们不得不采用多步骤的分离方法,通常每一步骤都采用一种不同的分离参数。例如,在抗体介导的分离技术之前常西安用密度梯度法对目的细胞进行富集。

最初的“预富集”步骤可以看作是减少体积的步骤,纸样可以减少随后分离步骤中世纪的用量。当采用多级分离步骤时,预先估计整个过程中的细胞损失是非常重要的,因为为了获得高纯度的细胞可能会影响到细胞的回收率。

细胞分离纯化的常用技术与基本原理

解离组织制备细胞悬液

为了分离目的细胞首先必须将目的细胞所在的动物组织材料制备成单细胞悬液。细胞分散一方面是细胞分离纯化的前提;另一方面,在分散细胞的过程中,通过一定的辅助性方法,也能对组织细胞起到一定的分离纯化作用。

机械分离以及酶学分离是组织分散成单细胞最常用的方法。在机械风力方法中,常用的技术包括用吸管或针头吹打,用组织研磨器或注射器研磨,用不锈钢或尼龙筛网搓洗等。其中按照组织内不同细胞的大小差异,亦一定孔径的不锈钢或尼龙筛网过滤细胞起到了对细胞的初步分离纯化目的。在酶学解离的方法中,常用的技术包括用胰蛋白酶消化,用螯合剂处理,永不涵钙镁离子的溶液浸泡等。用酶学方法达到部分分离纯化的主要依据是不同组织细胞和间质的构成不同。例如,欲从皮肤材料中获取上皮细胞,就可利用皮肤的表皮和表皮结缔组织间的细胞间质构成不同的差异,就可先用胰蛋白酶消化这样就可以得到大量的上皮细胞。

密度梯度离心技术

利用细胞体积和密度进行分离纯化的技术均基于沉降作用。其基本原理是,在离心力的作用下,细胞在一定介质中的的沉降速率与细胞的体积及细胞密度和其周围介质的密度之差成正比。细胞的体积越大,其余分离介质的密度差越大,则细胞的沉降速率越快。对于特定的待分离细胞来说,其体积和密度是恒定的,可供选择的只是具有一定密度与黏度的分离介质。使之沉降的细胞密度应该比介质大,而使之漂浮的细胞密度应该比介质小。因此实施沉降技术分离细胞的关键在于选择密度梯度形成介质,故称将技术也称为密度梯度离心技术。

逆流淘析分离技术是通过含细胞介质溶液的流力和福利与细胞所受离心力之间相互作用而分离细胞的

一种技术。细胞置于一特殊的离心室中,离心室成锥形状,其定点指向沉降方向,细胞悬浮于以向心方向连续流动的介质溶液中,同时受到离心力的作用。当向外的离心力于内向的流立即浮力达到平衡时,每个细胞将按照它的的沉降速率达到其平衡位置。通过这一技术可进一步分离淋巴细胞和单核细胞。

选择性细胞凝集

羟乙基淀粉和甲级纤维素可以使红细胞形成大的“钱串”,加速其沉降,从而比其他细胞更快地从造血细胞悬液中沉降出去。这一方法通常用于快速去除大量成熟红细胞,而不会对有核细胞群造成太大的损失。但是,与上面提到的密度梯度离心和逆流淘析步骤一样,这一方法并没有使干细胞群相对于有核细胞发生太多的富集。

基于不同粘附特性的细胞分离方法

粘附于某些固相物质如玻璃或塑料的表面,使某些类型细胞的基本生物学特性之一,但另一些细胞却缺乏这种能力;或某些细胞的粘附能力强,粘附作用快,而某些细胞的粘附能力弱或粘附作用慢。根据这些差异,可以分离或消除某些类型的细胞。这种将粘附较快的细胞与粘附较慢的细胞(货物粘附能力)的细胞分离开来并分别收集的处理过程就称为差粘附处理。差速粘附处理常用于分离细胞悬液中的成纤维细胞与其它组织细胞。

利用细胞表面标志分离纯化细胞的方法

单克隆抗体的特异性和多样性是利用不同抗体的合理组合分离不同类型的细胞成为可能。目前抗体介导的细胞分离技术主要有:抗体/补体介导细胞溶解法,流式细胞仪分选法,平面粘附分离法,免疫磁珠分离法等。从抗体介导技术获得细胞的家渡看,又可分为阳性细胞分选法和阴性细胞分选法。拟从混杂细胞群体中获得表达与抗体相应膜抗原的细胞群,称为阳性细胞分选法;反之,拟除去表达与抗体相应膜抗原的细胞,而收集其余的细胞群体,称为阴性细胞分选法。其中上述抗体/补体介导细胞溶解法为阴性细胞分选法,其余3种方法既可以作为阳性细胞分选技术,也可以作为阴性细胞分选技术。

免疫溶解法

当补体存在时,用抗细胞某一表面标志的特异性抗体与异质性细胞一起孵育,可以是具有该特异性表面标志的细胞溶解。利用这一原理,将消除细胞的特异性表面标志的抗体和补体加入细胞须阿毕业或细胞培养物中,使抗体及补体作用于具有相应抗原的细胞并溶解之,而对该抗原阴性的细胞进行富集。细胞溶解法适用于细胞悬液或细胞培养物中待消除细胞数量不是很大的情况。

流式细胞分选术

流式细胞术(Flow Cytometry, FCM)是70年代初发展起来的一项高新技术,综合应用光学、机械学、流体力学、电子计算机、细胞生物学、分子免疫学等学科技术,对高速流动的细胞或亚细胞进行快速定量测定和分析的方法。80年代开始从基础研究发展到临床医学研究及疾病的诊断和治疗监测。

流式细胞术是对单个微粒(如细胞、微生物和人工合成微球等)进行快速定量分析与分选的一门技术。

在分析或分选过程中,包在鞘液中的细胞通过高频振荡控制的喷嘴,形成包含单个细胞的液滴,在激光束的照射下,这些细胞发出散射光和荧光,经探测器检测,转换为电信号(分别代表荧光、散射光、光吸收或细胞光阻抗),送入计算机处理,输出统计结果,并可根据这些性质分选出高纯度的细胞亚群,分离纯度可达99%。包被细胞的液流称为鞘液,所用仪器称为流式细胞计(flow cytometer)。

免疫磁珠分选技术

用免疫磁珠做细胞分选(MACS)是高效简捷的免疫细胞及其它细胞的分离纯化方法。原理是已包被一抗的磁珠与细胞表面相应分子特异性结合,或者已包被二抗的磁珠与预先已与细胞表面分子特异结合的一抗结合。磁珠携带与之结合的细胞吸附于分离柱/试管上,实现阳性细胞分离或阴性细胞的分离。

随着20世纪科技的不断发展,我们有望在不久的将来看到更加先进,更加便捷高效的干细胞分选技术,干细胞分选技术的发展与完善必将推动世界有关干细胞研究的加速前行。

参考文献

干细胞生物学裴雪涛

干细胞的研究及应用前景刘志君,徐辉

人类胚胎干细胞标准的建立杨玉艾, 华进联, 马勇江摘译窦忠英审校

干细胞研究的意义

干细胞研究的意义 干细胞工程是在细胞培养技术的基础上发展起来的一项新的细胞工程。它是利用干细 胞的增殖特性,多分化潜能及其增殖分化的高度有序性,通过体外培养干细胞、诱导干细胞定向分化或利用转基因技术处理干细胞以改变其特性的方法,以达到利用干细胞为人类服务的目的。 其主要研究内容一方面是胚胎干细胞的研究,如建立ES细胞系并利用ES细胞的发育多能性即环境因素对细胞分化发育的影响,定向诱导细胞分化为特定的细胞如肌细胞、神经细胞等作为细胞移植的新来源。另一方面成体干细胞的研究主要包括成体组织干细胞的分离培养体内和植入体内,更新机体病变的组织器官恢复正常功能;并用干细胞作为基因治疗的靶细胞;研究体内有效活化组织干细胞的方法,增强其功能。 生物学上,通俗的讲:利用干细胞可以用来制造人身体上的一些器官,比如在一个人因为一种什么原因而失去心脏功能,那么就可以用他自己的干细胞来制造一个新的心脏,最重要的是这个新的心脏不会受到自身免疫系统的攻击。 目前,生命科学领域内对胚胎干细胞的研究和应用仅仅是一种尝试,应用干细胞技术治疗疾病至少还要经历三个阶段: 第一个阶段,把一种组织的成体干细胞直接移植给相应组织坏损的病人以治疗疾病。 第二阶段,如果掌握了干细胞向某种组织细胞分化的条件,就可以在体外对干细胞进行诱导使之“定向”分化成所需的细胞。对于某些遗传性疾病,还可对干细胞进行基因修饰。对经过“定向分化”或“基因修饰”后的干细胞进行筛选后,把“合格”的细胞移植给病人。 第三阶段,在体外进行“器官克隆”以供病人移植。不久前有人把从脊髓中提取的干细胞注射到一批瘫痪大鼠身上,经过六个月的治疗后,75%的瘫痪大鼠恢复了身上的肌肉,它们的肢体重新获得力量,可以四处跑动了。这是个好消息,说明尽管在体外培养一个具有正常生理功能和结构的人体器官,还只是一个“美好的愿望”,但已经不是遥不可及。

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,

人胚胎干细胞研究的临床意义

人胚胎干细胞研究的临床意义 [关键词] 人胚胎干 健康讯: 吕广秀 20XX14上海市解放军第85医院儿科1998年11月,美国James和John Gearhart领导的2个科学小组分别发表论文阐述如何利用囊胚和原始的胚胎生殖细胞培养出可能的人全能型胚胎干细胞(ES cells)和胚胎生殖细胞系(EG cells)[1,2]。ES细胞最引人关注的2条特征是:ES细胞能在体外条件下生长,在原始的去分化条件下能够无限地分裂;同时在体外培养的所有时间内都能保持胚胎来源细胞的一个关键性特征—全能性,即发育成成体中各种细胞的能力。ES细胞的应用前景十分令人鼓舞。胚胎干细胞可以作为研究人类胚胎发育、出生缺陷及胚胎瘤等疾病的新的手段;可以用于至今为止尚未进行的关于的方法;制造人类疾病模型以利用于基础研究、药物开发和毒理学研究,如果克隆技术可以从患者自体组织中获得干细胞,则它们可解决用于治疗退行性疾病的组织短缺以及结束在移植治疗中使用免疫抑制剂;另外干细胞还可以用来作为基因治疗的一种新的基因运载系统。总之,其前景十分广泛。 1 胚胎干细胞的一般定义特征考虑到ES或EG细胞的特性,可以认为有一些表型是所有的ES细胞都应该具有的,其他一些特点可能是属于从不同种属或不同组织中分离出来的某种特定全能性细胞所特有,或表现出在胚胎发育过程中某个特定阶段所具有的特征。一般认为全能性干细胞所应具有的特征如下:(1)来源于一个全能性的细胞群体;(2)具有正常的细胞核型;(3)具永生性,在胚胎状态下能无限制的分裂;(4)培养的细胞株在体外或在畸胎瘤中能自发分化成胚胎外组织(extraembryonic tissues)和分属所有3种胚层的体细胞。但到目前为止,所有已培养成功的哺乳动物细胞中,除小鼠外,灵长类动物ES细胞只满足上述4条标准的前3条。一些研究人员将ES细胞的定义限定为那些能分化成包括生殖细胞在内的所有的细胞。但出于伦理上的原因,来源于人的ES细胞不可能进行试验以验证是否满足这一标准。因此,如果来源于人的细胞能满足其他3条关于ES细胞的一般定义,我们就认为它属于ES细胞。需要指出的是,要从体外培养或畸胎瘤试验验证一个ES细胞能否分化成所有组织类型的细胞是十分困难的,因为不论在体外培养条件下或畸胎瘤中,一些组织都是十分罕见的。 2 胚胎干细胞的最新研究James Thomson和同事于1998年报道利用治疗不孕症所遗弃的囊胚分离出ES细胞。他们所使用的技术与分离小鼠ES细胞相似:将可能

干细胞技术在医学中的应用

干细胞技术在医学中的应用 摘要:目前干细胞技术在医学中有很多应用,本文介绍干细胞在治疗一些疾病和免疫学研究中的应用,如干细胞可以治疗肝硬化,白血病,同时干细胞在免疫学中也有应用如间充质干细胞的免疫调节作用、脐血间充质干细胞对淋巴细胞增殖的作用等,总之干细胞有很多的用处。 关键词:免疫学干细胞肝硬化 t细胞 b细胞 正文:(1)前言本文主要写干细胞在免疫学和医学中的应用 骨髓间充质干细胞(BMMSCs)是存在于骨髓中不同于造血干细胞(HSCs)的另一类骨髓干细胞BMMSCs作为具有多向分化潜能的干细胞,在体外不同的诱导条件下可分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌腱、肌肉细胞以及神经细胞等,具有广泛的临床应用前景。近年来的研究已经证实, BMMSCs除具有支持体外造血,促进体内造血重建功能外,对同种异体免疫反应具有负调节作用_2],但其具体机制尚不清楚。我们通过研究BMMSCs对异体淋巴细胞增殖的影响,观察BMMSCs 的免疫调节作用,进一步探讨BMMSCs的免疫调控机制。 近年来,因BMMSCs的造血支持、多向分化以及免疫调节等作用逐步被发现而引起人们的广泛关注,使其在细胞治疗、基因治疗、组织工程等领域展现出广阔的应用前景。而其免疫调节方面的作用则

更引起人们的重视。体外研究表明[4],当与自体或异基因外周血淋巴细胞共同培养时,BMMSCs不表现出明显的增殖反应。分别将BMMSCs 作为刺激细胞、反应细胞和第三方细胞,加入混合淋巴细胞培养中,或将自体或异体BMMSCs加入有丝分裂原刺激的外周血淋巴细胞中培养,可不同程度地抑制T细胞的活化,且此种免疫调节作用不受MHC 差异的限制。Far—ida等将C3 BMMSCs(小鼠BMMSCs细胞系)与来自BALB/c小鼠的脾细胞(作为反应细胞)及不同品系(C H,NOD,DBA 等)的小鼠脾细胞(作为刺激细胞)共孵育,发现不论上述何种混合淋巴细胞反应体系,BMMSCs均可将反应细胞的增殖降至原有的52 9/6~91 9/6。我们的研究结果与之相似,在PHA的刺激下, BMMSCs对异体淋巴细胞的增殖转化抑制率达6().68 9/6。BMMSCs发挥免疫调节作用的机制目前还不十分明确,有学者认为BMMSCs通过上调CD8、CD28一T 细胞抑制T细胞的增殖[6],有学者认为BMMSCs通过分泌TGF-t~I抑制T 细胞的增殖_7],还有一些学者认为吲哚胺2,3一二氧化酶(IDO)催化的色氨酸变性介导了BMMSCs的免疫调节作用_8]。但不管其作用机制究竟如何,BMMSCs发挥免疫调节作用的功能是明确的,这一研究结果为降低HLA不相合异基因造血干细胞移植中移植物抗宿主病 (GVHD)的发生提出了一条新思路,将使更多的异基因造血干细胞移植受者受益。 美国科学家正在培育全球第一颗人工心脏,并可望在1周内让它“出现心跳”。他们以特殊药剂洗去捐赠者心脏的细胞,获得一颗

干细胞研究现状及应用前景

干细胞研究现状及应用前景 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。 一、干细胞的研究现状 干细胞根据发育阶段,可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖是构成机体发育的基础,而成体干细胞的进一步分化则是机体组织和器官修复再生的基础。 1、胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ESC) 在受精卵发育成囊胚时,内细胞层(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,在体外培养条件下可以建立稳定的干细胞系,并保持高度未分化状态,可以分化形成成体的所有组织和器官,包括生殖细胞。 在1998年末,两个研究小组成功地培养出人类ESC,保持了ESC 分化为各种体细胞的全能性,这使得科学家利用人类ESC治疗各种疾病成为可能。随着ESC的研究日益深入,科学家对人类ESC的了解迈入到了一个新的阶段。目前,关于胚胎干细胞的研究大多以小鼠胚胎干细胞为基础的:德美医学小组成功地将由ESC培养出的神经

角质细胞移植到了小鼠体内,随后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。 2、成体干细胞(Adult stem cells,ASC) 成体干细胞存在于成年体的许多组织器官中,如表皮干细胞和造血干细胞,具有修复和再生能力。在特定的条件下,ASC或产生新的干细胞,或分化形成功能细胞,从而使组织和器官维持生长和衰退的动态平衡。最新研究表明,高度分化的神经组织仍包含神经干细胞,这证明了机体中成体干细胞普遍存在,关键在于如何寻找和分离特异性干细胞。 2.1造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC) 造血干细胞主要存在于骨髓、外周血、脐带血中,是体内各种血细胞的唯一来源,具有重要的临床价值。 20世纪50年代,临床上就开始应用骨髓移植来治疗血液系统疾病。八十年代末,外周血干细胞移植技术逐渐被推广使用,提高了治疗的效率并缩短了疗程。近年,脐血干细胞移植的成功,为造血干细胞移植技术注入了新的活力。与前两者相比,脐血干细胞无来源限制,对HLA配型要求不高,且不易受病毒和肿瘤的感染,在临床上具有明显的优势。随着脐血干细胞移植技术的不断完善,造血干细胞将成为治疗血液系统疾病、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,为世界上更多的血液病和肿瘤患者带来希望。2.2间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC) 间充质干细胞主要来源于骨髓,在合适的条件下,MSC可以分化

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、

细胞研究进展概述

细胞研究进展概述——干细胞技术 20092358 谢芬霏16120901 生物技术 摘要:干细胞是人体及各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多项分化的潜能。干细胞的研究正在向现代生命科学和医学等各个领域交叉渗透,干细胞的研究也成为了生命科学的热点,本篇就几个干细胞的研究方向的进展展开一些介绍。 关键词:干细胞;多能性;神经干细胞;造血干细胞 引言: 干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞(pluripotent stem cell)和单能干细胞(unipotent stem cell)。干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。干细胞的形态上具有共性,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。胚胎干细胞(Embrtibuc stem cell)的发育等级较高,是全能干细胞(Totipotent stem cell),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。据最新研究发现,成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。在成年动物中,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。胚胎的分化形成和成体组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力,而成体组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。 1 胚胎干细胞 1.1 胚胎干细胞的概念和生理学特性 胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ES细胞)。胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。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。胚胎干细胞的生物学特性有:①全能性,在体外培养的条件下, 胚胎干细胞可以诱导分化为机体的任何组织细胞。全能性的标志是细胞表面有胚胎抗原和Oct4蛋白【1】。②无限增殖性。胚胎干细胞在体外适宜条件下, 能在未分化状态下无限增殖。③胚胎干细胞具有种系传递的功能。④胚胎干细胞易于进行基因改造操作。⑤细胚胎干胞保留了正常二倍体的性质且核型正常。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养【2】,而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。进一步说,胚胎干细胞(ES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。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代,由于畸胎瘤干细胞(EC细胞)的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的,如:德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后,密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术,使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入,生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末,两个研究小组成功的培养出人类ES细胞,保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。然而,人类ES 细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议,出于社会伦理学方面的原因,有些国家甚至明令禁止进行

神经干细胞研究介绍

神经干细胞研究介绍 陈晓萍 程君奇 (浙江大学生命科学学院浙江省细胞与基因工程重点实验室浙江杭州310029) 摘要 神经干细胞研究是近年脑科学研究的热点,本文综述了神经干细胞的分离培养方法、脑内迁移路线、发育分化的影响因素以及可能的应用前景。 关键词 神经干细胞 分离 迁移 发育 分化 脑的结构与机能一直是生命科学的研究难题,它以极其错综复杂而又高度易变为特征,至今仍保持着极大的神秘性。近年来科学家对神经干细胞的研究是脑科学领域的重要成果之一,它突破了以往一直认为的成年动物神经细胞不能分裂再生的观念,为神经细胞的发育分化过程,也为神经系统疾病的治疗开辟了一条全新的途径。 1 神经干细胞的分离培养 神经干细胞(N eural stem cells,N SCS)是指具有如下特征的细胞:1)能形成神经组织;2)具有自我繁殖和自我更新能力;3)细胞分裂后能发生分化[1]。 胚胎时期是神经系统快速增长发育的阶段,在这时期脑内的许多部位都存在神经干细胞,这包括大脑皮质、纹状体、小脑等区域。成年后,脑细胞一般不再分裂增殖。以往曾一度认为成年动物神经细胞完全失去了这种能力,但近年科学家在高等哺乳动物(包括人)的脑室管膜下层等区域发现了仍具有增殖分化能力的神经干细胞。另外,在啮齿类动物主管学习记忆的海马区,也发现了神经干细胞的存在[2]。 成年动物脑内的神经干细胞仅仅是保存了能进行分裂增殖的潜能,通常情况下得不到足够的正面刺激信号,因而并不分裂增殖,而是处于静止状态。 从脑组织分离培养神经干细胞需要特殊的条件,目前多采用生长因子刺激和细胞克隆技术。具体有3种方法[3]:1)用无血清培养液将脑细胞分离,再加入具有丝裂原作用的生长因子如表皮生长因子或碱性成纤维生长因子,待原代克隆形成后挑选单个克隆机械分离继续进行亚克隆培养,也可采用单细胞克隆分离;2)用反转录病毒向脑细胞内导入原癌基因,如V2m yc和SV40大T抗原等,部分细胞可因此获得持续分裂的能力;3)从脑组织以外的部位,如胚胎干细胞,经过适当化学因子的诱导,使其定向分化为神经干细胞。 外加化学因子对于维持神经干细胞的分裂增殖能力是必须的。培养液中如撤去外加的化学因子,改用普通培养,神经细胞会很快发生分化,失去分裂增殖能力。 2 神经细胞的发育及脑内迁移路径 神经系统的发育源于胚胎早期的神经管和神经嵴[4],其中的中央管经发育形成脑室系统和脊髓中央管,管腔内表面覆盖的上皮细胞具有活跃的增殖和分化能力,是神经细胞发生的来源。成年后这个区域称为室管膜 室管膜下区。 内径1~2mm的完全闭合的呼吸管。据B landfo rd报道,这种呼吸管中衬有外套膜组织。上述蜗牛的夏眠能从1月持续至6月。同时具有裂口、裂沟和缝合线管的结构有利于气体的循环。在足部和外套膜肌肉运动下,可促使气体交流和循环,贝类学家F ischer曾对冬眠期间的盖罩大蜗牛进行了研究,业已证明其足部和外套膜从未停止过运动。 8)喇叭状口和壳壁上的穿孔 A lycaeinae的种类,其成体的壳口呈喇叭状,其后逐渐缩小成一口颈。在口颈近缝合线的壳壁上有穿孔。A ly caeus属的种类,如A2 ly caeus m ajor壳壁上的孔由内向外通入一覆盖在缝合线上的管。管的截面略呈三角形。此管在缝合线上,略弯曲,呈带状,长约6~7mm,管的末端是盲端,但常破碎,即使不破碎,该管仍可进行气体交换。据分析这个带状结构比通常的贝壳更具通透性。因种类不同,喇叭口的长度有差异,缝合线管内开口到口缘距离也有所不同。喇叭状的壳口可能是为了蜗牛在夏眠期间有一个较大的气室,这与无厣贝类具有的盖膜腔情况相似。由此可以推断A ly caeus和Pup ininae的一些种类缝合线管在内部的开口可能与肺呼吸孔靠得很近。 其他的一些陆生螺类,如R um ina d ecollata和C lausilia的一些种类,在夏眠期间往往胚螺层失去,然而可能也有利于呼吸。破损的一端由内脏分泌的膜封住,这比休眠时螺壳倒下,靠外套膜边缘呼吸更利于气体交换。 (BF) — 8 1 —生 物 学 通 报 2003年第38卷第2期

8大成果揭露干细胞最新研究状况

8大成果揭露干细胞最新研究状况 导读:干细胞研究是一个永恒的话题,2015年国内外诸多新研究,为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果 干细胞研究是一个永恒的话题,2015年国内外诸多新研究,为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果盘点: 成果一:重编程干细胞或能预防辐射后癌变 简要:据美国科罗拉多大学(UC)癌症中心一项最新研究发现,一种叫做程序性平常化的保护程序就是其中一种,让被辐射破坏的干细胞分化为其他细胞,不再永生。相关论文发表在最近的《干细胞》杂志上。该研究显示,通过重编程这种保护程序,除去被辐射伤害的干细胞,就可能预防癌症的发生。 成果二:干细胞培养新方法筹建安全防护墙 简要:斯克里普斯研究所(TSRI)和加州大学(UC)圣迭戈医学院的

研究人员带领的一项新研究表明,某些特定干细胞培养方法与DNA 突变增加有关。这项研究为研究人员指出了更安全和更可靠的干细胞培养方法,来治疗疾病和损伤。 成果三:碳纳米物质狙击肿瘤干细胞 简要:中科院高能物理研究所国家纳米科学中心纳米生物效应与安全性重点实验室和中国科学技术大学生命学院合作,研究发现金属富勒醇Gd@C82(OH)22碳纳米材料可高效抑制三阴性乳腺癌干细胞的自我更新能力,Gd@C82(OH)22通过调控肿瘤微环境阻断细胞从上皮样(EMT)到间质样(MET)的转换,实现高效清除肿瘤干细胞,终止肿瘤发生和转移。 成果四:干细胞首次被诱导成三维迷你肺 简要:美国科学家首次成功诱导干细胞发育成人体肺部类器官一个三维迷你肺,它能模拟人体肺部的复杂结构,有助于科学家们研究肺部疾病并找到新疗法。这一组织在实验室内发育成三维球形结构,最后,通过让其与肺部发育有关的蛋白质接触,这些结构最终发育成肺部组织。而且,得到的肺部类器官在实验室存活了100多天。 成果五:区域选择性多能干细胞被发现

国外干细胞研发企业及其相关产品(1)

国外干细胞研发企业及其相关产品(一) 中国科学院上海科技查新咨询中心毛开云 关键字:干细胞 Osiris Therapeutics Inc StemCells Inc产品 1.Osiris Therapeutics公司 Osiris Therapeutics公司于1992年在美国马里兰州成立,其技术基础是凯斯西储大学Arnold Caplan教授领导的研究小组开发的干细胞技术。Osiris公司主要从事从成人骨髓中获取间充质干细胞的研究。近年来,公司已经成长为一个国际领先的干细胞公司,专注于开发和销售用于炎症、整形外科和心血管领域应用的干细胞产品。目前,该公司的产品已经证实具有修复不同种类组织的能力,并为多种疾病,如炎症性疾病、心脏病、糖尿病和关节炎等的创新疗法的开发提供了机遇。 目前,Osiris公司已经开发出两种相对成熟的干细胞产品——Prochymal和Chondrogen,并进行了大量的临床试验,并获得了良好的临床效果。 Prochymal?是一种提取自骨髓的成体间充质干细胞(MSC),具有控制炎症,促进组织再生并阻止疤痕形成的作用。目前Prochymal?在三种疾病治疗中,进入或已经完成了III期临床试验,包括类固醇难治性急性移植物抗宿主病(GvCD)新诊断的急性GvCD和克罗恩病(Crohn’s Disease)。同时,该药也能够用于心脏病发作后的心肌组织修复,保护患1型糖尿病患者体内的胰岛细胞,以及为患有肺部疾病的病人进行肺部组织修复。这三个领域也都已经进入临床II期试验阶段。值得一提的是,Prochymal?在1型糖尿病治疗中的效果和安全性已经得到美国FDA的认可,2010年5月4日,FDA授权Prochymal?作为孤儿药,进入1型糖尿病的临床治疗中,Osiris公司享有7年独家销售权。此外,Osiris公司还与Genzyme公司开展合作研究,使Prochymal能够用来应对核恐怖主义和其他与放射性物质相关的紧急事件,用于治疗这些事件引起的急性症状(图1)。 Chondrogen?主要用于治疗关节炎类疾病,目前,利用这种药物进行膝关节炎治疗的I期临床试验已经完成,临床II期试验病人的招募工作也已经结束。 Osiris公司生产的另外一种新产品Osteocel-XC,主要用于治疗病灶区骨再生,2010年初已经完成临床前试验。

脐带干细胞综述

脐带间充质干细胞的研究进展 间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC S )是来源于发育早期中胚层 的一类多能干细胞[1-5],MSC S 由于它的自我更新和多项分化潜能,而具有巨大的 治疗价值 ,日益受到关注。MSC S 有以下特点:(1)多向分化潜能,在适当的诱导条件下可分化为肌细胞[2]、成骨细胞[3、4]、脂肪细胞、神经细胞[9]、肝细胞[6]、心肌细胞[10]和表皮细胞[11, 12];(2)通过分泌可溶性因子和转分化促进创面愈合;(3) 免疫调控功能,骨髓源(bone marrow )MSC S 表达MHC-I类分子,不表达MHC-II 类分子,不表达CD80、CD86、CD40等协同刺激分子,体外抑制混合淋巴细胞反应,体内诱导免疫耐受[11, 15],在预防和治疗移植物抗宿主病、诱导器官移植免疫耐受等领域有较好的应用前景;(4)连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于组织工程和细胞替代治疗。1974年Friedenstein [16] 首先证明了骨髓中存在MSC S ,以后的研究证明MSC S 不仅存在于骨髓中,也存在 于其他一些组织与器官的间质中:如外周血[17],脐血[5],松质骨[1, 18],脂肪组织[1],滑膜[18]和脐带。在所有这些来源中,脐血(umbilical cord blood)和脐带(umbilical cord)是MSC S 最理想的来源,因为它们可以通过非侵入性手段容易获 得,并且病毒污染的风险低,还可冷冻保存后行自体移植。然而,脐血MSC的培养成功率不高[19, 23-24],Shetty 的研究认为只有6%,而脐带MSC的培养成功率可 达100%[25]。另外从脐血中分离MSC S ,就浪费了其中的造血干/祖细胞(hematopoietic stem cells/hematopoietic progenitor cells,HSCs/HPCs) [26, 27],因此,脐带MSC S (umbilical cord mesenchymal stem cells, UC-MSC S )就成 为重要来源。 一.概述 人脐带约40 g, 它的长度约60–65 cm, 足月脐带的平均直径约1.5 cm[28, 29]。脐带被覆着鳞状上皮,叫脐带上皮,是单层或复层结构,这层上皮由羊膜延续过来[30, 31]。脐带的内部是两根动脉和一根静脉,血管之间是粘液样的结缔组织,叫做沃顿胶质,充当血管外膜的功能。脐带中无毛细血管和淋巴系统。沃顿胶质的网状系统是糖蛋白微纤维和胶原纤维。沃顿胶质中最多的葡萄糖胺聚糖是透明质酸,它是包绕在成纤维样细胞和胶原纤维周围的并维持脐带形状的水合凝胶,使脐带免受挤压。沃顿胶质的基质细胞是成纤维样细胞[32],这种中间丝蛋白表达于间充质来源的细胞如成纤维细胞的,而不表达于平滑肌细胞。共表达波形蛋白和索蛋白提示这些细胞本质上肌纤维母细胞。 脐带基质细胞也是一种具有多能干细胞特点的细胞,具有多项分化潜能,其 形态和生物学特点与骨髓源性MSC S 相似[5, 20, 21, 38, 46],但脐带MSC S 更原始,是介 于成体干细胞和胚胎干细胞之间的一种干细胞,表达Oct-4, Sox-2和Nanog等多

人胚胎干细胞的研究发展

人胚胎干细胞的研究发展 摘要:叙述了人胚胎干细胞(hES细胞)的研究现状,并对hES 细胞的研究进展及其应用前景等全面综述。 关键词:人,胚胎干细胞,原始生殖细胞,全能性,多功能性干细胞(Stemcell)是一类具有自我更新能力的多潜能细胞,即干细胞保持未定向分化状态和具有增殖能力,在合适的条件下或给予合适的信号,它可以分化成多种功能细胞或组织器官,又称其为“万用细胞”。干细胞来源于胚胎、胎儿组织和成年组织。根据发育阶段,干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。1998 年Thomson等第一次从胚胎中分离培养了人体胚胎干细胞(hES C),并随后发现它能分化为体内几乎所有的细胞后,由此掀起全球范围内的hESC研究热潮。 人胚胎干细胞的生理意义:人胚胎干细胞最有价值的应用是用来修复甚至替换已丧失功能的组织和器官,因为它具有发育分化成所有类型组织细胞的能力。任何导致丧失正常细胞的疾病都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗,如用神经细胞治疗神经变性疾病(帕金森综合征、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等),用造血干细胞重建造血功能,用胰岛细胞治疗糖尿病,用心肌细胞修复已坏死的心肌等。 1 人胚胎干细胞的来源 胚胎干细胞来源于着床前的囊胚内细胞团或早期胚胎的原始生殖细胞是一大类未分化的二倍体全能干细胞,具有无限增殖、自我更新

和多向分化的潜能。 2 人胚胎干细胞的生物学特性 (1)具有分化的多潜能性,在体外可诱导分化出属于三个胚层的分化细胞; (2)具有种系传递功能; (3)具有长期的未分化增殖能力,细胞不仅能分化成各种器官组织,而且能增殖生成新的保持同种性状的ES 细胞; (4)易于进行基因改造操作; (5)保留了正常的二倍体的性质且核型正常; (6)胚胎干细胞端粒酶活性呈阳性,具有维持端粒长度,保持干细胞增殖能力的重要作用。 3 人胚胎干细胞的培养 (1) 常规培养液常用的基础培养基有改良伊格尔培养基(MEM)α、达氏修正依氏培养基(DMEM)、组织培养基(TCM)199、F12 等合成培养基,以DMEM应用最为普遍。它的主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机离子和一些其他辅助物质。 (2) 无血清培养基血清中含有许多未知的成分和一些分化诱导因子,不利与ESC未分化状态的维持。为此人们尝试使用无血清培养液、化学合成培养液’进行ESC的培养,加入刺激细胞生长的激素、细胞因子等,实验表明ESC增殖旺盛,且能保持未分化状态,并认为无血清培养基优于血清培养基。但也有学者认为含血清培养液更利于胚胎干细胞向中胚层细胞分化,是因为血清中富含中胚层诱导因子,

神经干细胞及其应用研究新进展

神经干细胞及其应用研究新进展 摘要:长期以来,人们一直认为成年哺乳动物脑内神经细胞不具备更新能力,一旦受损乃至死亡不能再生。这种观点使人们对中枢神经系统疾病的治疗受到了很大限制。虽然传统的药物、手术及康复治疗取得了一定的进展,但是仍不能达到满意的效果。现在,神经干细胞(neural stem cells,NSCs)不仅存在于所有哺乳动物胚胎发育期的脑内,而且在其成年之后也有,这已为神经科学界所普遍接受。神经干细胞由于具有自我更新和多向分化潜能,使神经系统损伤后的细胞替代治疗成为可能本文综述了神经干细胞的分布、生物学特性、神经干细胞在细胞疗法中的多功能应用,并对神经干细胞临床应用前景做出了展望。 关键词:神经干细胞细胞疗法多向分化潜能转分化性 1、神经干细胞的分布 大量研究表明成年哺乳动物的脑室下区、海马、纹状体、大脑皮质等区域均有NSCs存在,其中侧脑室壁的脑室下层(sub ventricular zone,SVZ)和海马齿状回的颗粒下层(sub granular zone,SGZ)是神经干细胞的两个主要脑区。另外,研究者们还在成年哺乳动物脑内的其他部位发现了神经干细胞的存在,例如在黑质内发现了新生的多巴胺能神经元。 2、神经干细胞在细胞疗法中的多功能应用 2.1细胞替代治疗中外源性NSCs的使用 NSCs可以用来代替因为损伤或神经系统退行性病变而缺失的组织。理想的是重建组织适宜的结构并整合人周围组织;重要的是在这种治疗方案中,几种细胞类型需替代。在移植入成年啮齿动物脑内前,首先需从人胚胎干细胞或胎儿脑内分离出NSCs,并在体外诱导分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。值得注意的是NSCs整合入室管下区的微环境,促成嗅球的神经发生。在海马,移植的神经祖细胞分化为特定区域的神经细胞亚型,并功能性整合入周围的环路。NSCs移植入疾病或损伤的啮齿动物模型中取得了预期的效果。移植入的存活的NSCs首先迁移到病变部位并分化。成年鼠的NSCs移植入多发性硬化大鼠模型后可观察到少突胶质细胞祖细胞、宿主和移植来源的成熟细胞数量增加,病情明显好转。在大鼠脑梗死模型中,移植的NSCs迁移到损伤部位并大部分分化为神经元。在脑出血模型中,由静脉移植的NSCs在损伤部位分化成神经元和星形胶质细胞,并引起了功能的恢复。将富有多巴胺神经元的胚胎腹侧中脑移植入去神经的帕金森鼠中,结果移植物中的多巴胺神经元修复了损害引起的功能缺损。神经干细胞植入大鼠亨廷顿病模型脑内能保护维持运动习惯的能力,受损的运动习性也可重新恢复,表明植入的细胞在体内形成了功能性连接。Mcdona等给胸髓损伤大鼠分别注入单纯培养基、成年小鼠皮层神经元和胚胎干细胞,2周后发现植入干细胞者后肢恢复部分负重与协调能力,明显优于前二者。田增明等报道了人胚胎神经干细胞治疗21例小脑萎缩患者,发现移植后临床症状有改善。 2.2脑损伤激发内源性NSCs 近年研究表明多种神经系统损伤均可激发内源性神经细胞再生。追踪巢蛋白阳性的神经祖细胞定殖在成年脊髓损伤区,可以观察到这种祖细胞扩增并在损伤区分化为神经元;在脊髓挤压伤、局灶性脑缺血中,在有正常神经发生的大脑皮质和海马可观察到NSCs的增生,并可以被外源性神经营养因子所加强。但在病理状态下这种内源性干细胞的修复反应很显然是不够的,大量实验已证实哺乳动

【完整版】2019-2025年中国干细胞美容及抗衰老行业快速做大市场规模策略研究报告

(二零一二年十二月) 2019-2025年中国干细胞美容及抗衰老行业快速做大市场策略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业快速做大市场策略概述 (5) 第一节研究报告简介 (5) 第二节干细胞美容及抗衰老行业快速做大市场策略研究原则与方法 (5) 一、研究原则 (5) 二、研究方法 (6) 第三节研究企业快速做大市场策略的重要性及意义 (8) 第二章市场调研:2018-2019年中国干细胞美容及抗衰老行业市场深度调研 (9) 第一节干细胞美容及抗衰老概述 (9) 第二节我国干细胞美容及抗衰老行业发展概况 (11) 一、干细胞行业管理体制 (11) 二、相关政策、法规环境 (12) 三、干细胞产业壁垒 (13) 四、我国干细胞美容及抗衰老行业发展概况 (14) 第三节2018-2019年中国干细胞美容及抗衰老行业发展情况分析 (16) 一、技术突破+政策推进+需求增长,干细胞产业步入“开花结果”阶段 (16) 二、干细胞制备下游应用拓展,再生医疗抗衰老产品值得期待 (20) 三、珠联璧合:切入医学美容和精准医疗,与干细胞制备协同效应明显 (21) 四、2018年美国干细胞抗衰老研究取得重大突破 (23) 五、2019年我国干细胞抗衰老研究获重大突破 (24) 第四节干细胞抗衰老行业市场分析 (25) 一、干细胞抗衰老技术的特点——安全性、可行性及有效性 (25) 二、政治环境分析 (26) 三、经济环境分析 (26) 四、技术环境分析 (27) 五、干细胞行业现状 (27) 六、干细胞抗衰老行业现状 (27) 七、中国干细胞抗衰老行业前景展望 (30) 第五节2019-2025年我国干细胞美容及抗衰老行业发展前景及趋势预测 (30) 一、国家政策支持干细胞产业发展 (30) 二、国家大力推进产业集群化发展 (31) 三、干细胞美容及抗衰老孕育广大市场 (31) 第三章企业快速做大市场的前提与关键因素 (35) 第一节小企业快速做大的五大前提 (35) 一、项目的可复制性 (35) 二、单店的可复制性 (36) 三、区域的可复制性 (36) 四、销售的可复制性 (37) 五、管理的可复制性 (37) 第二节案例:京东——企业快速做大的关键 (38) 一、要在一个细分市场做品类的第一 (38)

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

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