干細(xì)胞的研究資料

1、干細(xì)胞的研究資料一.概述。干細(xì)胞是具有增殖和分化潛能的細(xì)胞，具有自我更新復(fù)制的能力，能夠產(chǎn)生高度分化的功能細(xì)胞。簡單來講，它是一類具有多向分化潛能和自我復(fù)制能力的原始的未分化細(xì)胞，是形成哺乳類動(dòng)物的各組織器官的原始細(xì)胞。干細(xì)胞在形態(tài)上具有共性，通常呈圓形或橢圓形，細(xì)胞體積小，核相對(duì)較大，細(xì)胞核多為常染色質(zhì)，并具有較高的端粒酶活性。干細(xì)胞可分為胚胎干細(xì)胞和成體干細(xì)胞。干細(xì)胞是自我復(fù)制還是分化功能細(xì)胞，主要由于細(xì)胞本身的狀態(tài)和微環(huán)境因素所決定。包括調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的各種周期素和周期素依賴激酶、基因轉(zhuǎn)錄因子、影響細(xì)胞不對(duì)稱分裂的細(xì)胞質(zhì)因子。微環(huán)境因素，包括干細(xì)胞與周圍細(xì)胞，干細(xì)胞與外基質(zhì)以及干細(xì)胞與各種

2、可溶性因子的相互作用。由于干細(xì)胞需要完成自我更新和分化的工作，它們必然舉有一些獨(dú)有的特征。比如說1 .干細(xì)胞本身不是終末分化細(xì)胞，也干細(xì)胞不是處于分化途徑的終端，不像假復(fù)層纖毛上皮細(xì)胞這類細(xì)胞已經(jīng)分無可分了。2 .干細(xì)胞能無限增殖分裂；3 .干細(xì)胞可連續(xù)分裂幾代，也可在較長時(shí)間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)；4 .干細(xì)胞分裂產(chǎn)生的于細(xì)胞只能在兩種途徑中迭擇其一或保持親代特征，仍作為干細(xì)胞；或不可逆地向終末分化。由于細(xì)胞質(zhì)中的調(diào)節(jié)分化蛋白不均勻地分配，使得一個(gè)子細(xì)胞不可逆地走向分化的終端成為功能專一的分化細(xì)胞；另一個(gè)保持親代的特征，仍作為干細(xì)胞保留下來。分化細(xì)胞的數(shù)目受分化前干細(xì)胞的數(shù)目和分裂次數(shù)的控制，可以說

3、，干細(xì)胞是具多向潛能和自我更新特點(diǎn)的增殖速度較緩慢的細(xì)胞二.干細(xì)胞的分類。1.按照發(fā)育階段分類Cell）。1、胚胎干細(xì)胞包括ES細(xì)胞(EmbryonicStemCell)、EG細(xì)胞(EmbryonicGermCell)2、成體干細(xì)胞包括神經(jīng)干細(xì)胞(NeuralStemCell,NSC)、血液干細(xì)胞(HematopoieticStemCell,HSC)、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MesenchymalStemCell,MSC)、表皮干細(xì)胞(EPidexmisStemCell)等。按分化潛能，干細(xì)胞可分為，全能干細(xì)胞，亞全能干細(xì)胞，多能干細(xì)胞，單能干細(xì)胞。全能干細(xì)胞：具有形成完整個(gè)體的分化潛能，如受精卵亞

4、全能干細(xì)胞：為人類體內(nèi)存在為數(shù)不多的三胚層分化潛能干細(xì)胞多能干細(xì)胞：具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能。如胚胎干細(xì)胞(ES)單能干細(xì)胞：只能向一種或兩種密切相關(guān)的細(xì)胞類型分化。如神經(jīng)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞胚胎干細(xì)胞：ES細(xì)胞是一種高度未分化細(xì)胞。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括生殖細(xì)胞。研究和利用ES細(xì)胞是當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問題之一。在未來幾年，ES細(xì)胞移植和其它先進(jìn)生物技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用很可能在移植醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引發(fā)革命性進(jìn)步。胚胎干細(xì)胞可來源于畸胎瘤細(xì)胞（EC）、桑根球細(xì)胞（ES）、囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ES）、擬胚體細(xì)胞（ES）、生殖原基細(xì)胞（EG）等。當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí)，將內(nèi)細(xì)

5、胞團(tuán)（InnerCellMass）分離出來進(jìn)行培養(yǎng)，在一定條件下，這些細(xì)胞可在體外“無限期”地增殖傳代，同時(shí)還保持其全能性，因此被稱為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞在培養(yǎng)條件下，若加入白血病抑制因子LIF（LeukaemiaInhibitoryFactor）,則能保持在未分化狀態(tài)，若去掉LIF,胚胎干細(xì)胞迅速分化，最終產(chǎn)生多種細(xì)胞系，如肌肉細(xì)胞、血細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞或發(fā)育成“胚胎體”。成體干細(xì)胞：成年動(dòng)物的許多組織和器官，比如表皮和造血系統(tǒng)，具有修復(fù)和再生的能力。成體干細(xì)胞在其中起著關(guān)鍵的作用。在特定條件下，成體干細(xì)胞或者產(chǎn)生新的干細(xì)胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細(xì)胞，從而使組織和器官保持生長和衰

6、退的動(dòng)態(tài)平衡。成體干細(xì)胞可以由下列幾個(gè)方面得到：胚胎細(xì)胞一一由胚胎干細(xì)胞定向分化，或移植分化而成。胚胎組織一一由分離胚胎組織、細(xì)胞分離、或培養(yǎng)而成。成體組織一一由臍血、新生兒胎盤、骨髓、外周血、骨髓間質(zhì)、脂肪細(xì)胞等得到。造血干細(xì)胞：造血干細(xì)胞是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯一來源，它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中。造血干細(xì)胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性轉(zhuǎn)移性腫瘤疾病的最有效方法。與骨髓移植和外周血干細(xì)胞移植相比，臍血干細(xì)胞移植的長處在于無來源的限制，對(duì)HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。神經(jīng)干細(xì)胞：神經(jīng)干細(xì)胞的研究尚處初級(jí)階段。理論上講，任何一種中樞神經(jīng)疾病都可歸結(jié)為神經(jīng)干

7、細(xì)胞功能的紊亂。給帕金森氏綜合癥患者的腦內(nèi)移植含有多巴胺生成細(xì)胞的神經(jīng)細(xì)胞，可治愈部分患者的癥狀。周邊血干細(xì)胞：骨髓中存有人體內(nèi)最主要造血干細(xì)胞的來源，而周邊血干細(xì)胞則是指借由施打白細(xì)胞生長激素(G-CSF),將骨髓中的干細(xì)胞驅(qū)動(dòng)至血液中，再經(jīng)由血液分離機(jī)收集取得之干細(xì)胞.由于與骨髓干細(xì)胞極為相近，現(xiàn)已逐漸取代需要全身麻醉的骨髓抽取手術(shù).脂肪干細(xì)胞：以往人們因塑身而抽出的脂肪，大部分都當(dāng)廢棄物丟掉現(xiàn)經(jīng)由醫(yī)學(xué)專家研究證，脂肪中含有大量的間質(zhì)干細(xì)胞，間質(zhì)干細(xì)胞具有體外增生及多重分化的潛力，能運(yùn)用于組織與器官的再生與修復(fù).骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstemcells,MSC):是干細(xì)胞

8、家族的重要成員，來源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層.MSC最初在骨髓中發(fā)現(xiàn)，因其具有多向分化潛能、造血支持和促進(jìn)干細(xì)胞植入、免疫調(diào)控和自我復(fù)制等特點(diǎn)而日益受到人們的關(guān)注.如間充質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)或體外特定的誘導(dǎo)條件下，可分化為脂肪、骨、軟骨、肌肉、肌腱、韌帶、神經(jīng)、肝、心肌、內(nèi)皮等多種組織細(xì)胞，連續(xù)傳代培養(yǎng)和冷凍保存后仍具有多向分化潛能，可作為理想的種子細(xì)胞用于衰老和病變引起的組織器官損傷修復(fù).骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞由于其來源廣泛，易于分離培養(yǎng),并且具有較強(qiáng)的分化潛能和可自體移植等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到學(xué)者們的青睞，被認(rèn)為是不久即將被引入臨床治療的最優(yōu)干細(xì)胞.心臟干細(xì)胞以色列的科學(xué)家研究出了一種用干細(xì)胞做成的心臟

9、，這是由干細(xì)胞的分裂形成的。胎盤造血干細(xì)胞胎盤是胎兒和母親血液交換的場(chǎng)所，含有非常豐富的血液微循環(huán)。人在母親子宮內(nèi)發(fā)育的階段，胎盤是首先形成的器官之一。胎盤中含有大量的早期干細(xì)胞，包括數(shù)量豐富的造血干細(xì)胞。這些干細(xì)胞在胎盤中行使著造血的功能。小孩出生后剝離的胎盤內(nèi)所含的造血干細(xì)胞，可以分化形成各種血細(xì)胞（紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板等）的祖宗，注射到體內(nèi)可以發(fā)揮造血功能。胎盤亞全能干細(xì)胞亞全能干細(xì)胞自胚胎形成的第5到7天開始出現(xiàn)，能分化形成200多種人體組織器官細(xì)胞，但不能形成一個(gè)完整的人體。胎盤亞全能干細(xì)胞是來源于新生兒胎盤組織的一族亞全能干細(xì)胞，其在發(fā)育階段與胚胎干細(xì)胞接近，具備分化形成三個(gè)胚層

10、的組織細(xì)胞的能力，但不會(huì)形成畸胎瘤。羊膜干細(xì)胞來源于羊膜上皮，表達(dá)多種胚胎干細(xì)胞的標(biāo)志物，具有多系分化的能力，其分化能力超過骨髓來源的間充質(zhì)干細(xì)胞，具有較低的免疫原性。胚胎干細(xì)胞（EmbryonicStemcell,ES細(xì)胞）胚胎干細(xì)胞當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時(shí)，內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)（InnerCellMass）的細(xì)胞即為胚胎干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞具有全能性，可以自我更新并具有分化為體內(nèi)所有組織的能力。早在1970年MartinEvans已從小鼠中分離出胚胎干細(xì)胞并在體外進(jìn)行培養(yǎng)。而人的胚胎干細(xì)胞的體外培養(yǎng)才獲得成功。進(jìn)一步說，胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）是一種高度未分化細(xì)胞。ES細(xì)胞的研究可追溯到上世紀(jì)五十年代，

11、由于畸胎瘤干細(xì)胞（EC細(xì)胞）的發(fā)現(xiàn)開始了ES細(xì)胞的生物學(xué)研究歷程。許多研究工作都是以小鼠ES細(xì)胞為研究對(duì)象展開的，如：德美醫(yī)學(xué)小組在成功的向試驗(yàn)鼠體內(nèi)移植了由ES細(xì)胞培養(yǎng)出的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。密蘇里的研究人員通過鼠胚細(xì)胞移植技術(shù)，使癱瘓的貓恢復(fù)了部分肢體活動(dòng)能力。隨著ES細(xì)胞的研究日益深入，生命科學(xué)家對(duì)人類ES細(xì)胞的了解邁入了一個(gè)新的階段。在98年末，兩個(gè)研究小組成功的培養(yǎng)出人類ES細(xì)胞，保持了ES細(xì)胞分化為各種體細(xì)胞的全能性。這樣就使科學(xué)家利用人類ES細(xì)胞治療各種疾病成為可能。然而，人類ES細(xì)胞的研究工作引起了全世界范圍內(nèi)的很大爭(zhēng)議，出于社會(huì)倫理學(xué)方面的原因，有些國家甚至明令禁止進(jìn)行人類ES細(xì)胞

12、研究。無論從基礎(chǔ)研究角度來講還是從臨床應(yīng)用方面來看，人類ES細(xì)胞帶給人類的益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在倫理方面可能造成的負(fù)面影響，因此要求展開人類ES細(xì)胞研究的呼聲也一浪高似一浪。成體過去認(rèn)為成體干細(xì)胞主要包括上皮干細(xì)胞和造血干細(xì)胞。研究表明，以往認(rèn)為不能再生的神經(jīng)組織仍然包含神經(jīng)干細(xì)胞，說明成體干細(xì)胞普遍存在，問題是如何尋找和分離各種組織特異性干細(xì)胞。成體干細(xì)胞經(jīng)常位于特定的微環(huán)境中。微環(huán)境中的間質(zhì)細(xì)胞能夠產(chǎn)生一系列生長因子或配體，與干細(xì)胞相互作用，控制干細(xì)胞的更新和分化。造血造血干細(xì)胞是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯一來源，它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中、胎盤組織中。協(xié)和醫(yī)大血液學(xué)研究所的龐文新又在肌肉組織中發(fā)

13、現(xiàn)了具有造血潛能的干細(xì)胞。造血干細(xì)胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性和轉(zhuǎn)移性惡性腫瘤疾病的最有效方法。在臨床治療中，造血干細(xì)胞應(yīng)用較早，在20世紀(jì)五十年代，臨床上就開始應(yīng)用骨髓移植（BMT）方法來治療血液系統(tǒng)疾病。到八十年代末，外周血干細(xì)胞移植（PBSCT）技術(shù)逐漸推廣開來，絕大多數(shù)為自體外周血干細(xì)胞移植（APBSCT）,在提高治療有效率和縮短療程方面優(yōu)于常規(guī)治療，且效果令人滿意。在東北地區(qū)首例臍血干細(xì)胞移植成功，又為中國造血干細(xì)胞移植技術(shù)注入新的活力。隨著臍血干細(xì)胞移植技術(shù)的不斷完善，它可能會(huì)代替APBSCT的地位，為全世界更多的血液病及惡性腫瘤的患者帶來福音。神經(jīng)神經(jīng)干細(xì)

14、胞關(guān)于神經(jīng)干細(xì)胞研究起步較晚，由于分離神經(jīng)干細(xì)胞所需的胎兒腦組織較難取材，加之胚胎細(xì)胞研究的爭(zhēng)議尚未平息，神經(jīng)干細(xì)胞的研究仍處于初級(jí)階段。理論上講，任何一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病都可歸結(jié)為神經(jīng)干細(xì)胞功能的紊亂。腦和脊髓由于血腦屏障的存在使之在干細(xì)胞移植到中樞神經(jīng)系統(tǒng)后不會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，如：給帕金森氏綜合癥患者的腦內(nèi)移植含有多巴胺生成細(xì)胞的神經(jīng)干細(xì)胞，可治愈部分患者癥狀。除此之外，神經(jīng)干細(xì)胞的功能還可延伸到藥物檢測(cè)方面，對(duì)判斷藥物有效性、毒性有一定的作用。實(shí)際上，到目前為止，人們對(duì)干細(xì)胞的了解仍存在許多盲區(qū)。2000年年初美國研究人員無意中發(fā)現(xiàn)在胰腺中存有干細(xì)胞；加拿大研究人員在人、鼠、牛的視網(wǎng)膜

15、中發(fā)現(xiàn)了始終處于“休眠狀態(tài)的干細(xì)胞”；有些科學(xué)家證實(shí)骨髓干細(xì)胞可發(fā)育成肝細(xì)胞，腦干細(xì)胞可發(fā)育成血細(xì)胞。隨著干細(xì)胞研究領(lǐng)域向深度和廣度不斷擴(kuò)展，人們對(duì)干細(xì)胞的了解也將更加全面。21世紀(jì)是生命科學(xué)的時(shí)代，也是為人類的健康長壽創(chuàng)造世界奇跡的時(shí)代，干細(xì)胞的應(yīng)用將有廣闊前景。肌肉成肌細(xì)胞(myoblasts)可發(fā)育分化為成肌細(xì)胞(myocytes),后者可互相融合成為多核的肌纖維，形成骨骼肌最基本的結(jié)構(gòu)。骨髓骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstemcells,MSC)是干細(xì)胞家族的重要成員，來源于發(fā)育早期的中胚層和外胚層。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞具有如下的優(yōu)點(diǎn):1 .具有強(qiáng)大的增殖能力和多向分化潛能，在

16、適宜的體內(nèi)或體外環(huán)境下不僅可分化為造血細(xì)胞，還具有分化為肌細(xì)胞、肝細(xì)胞、成骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞的能力。2 .具有免疫調(diào)節(jié)功能，從而發(fā)揮免疫重建的功能。干細(xì)胞的調(diào)控是指給出適當(dāng)?shù)囊蜃訔l件，對(duì)干細(xì)胞的增殖和分化進(jìn)行調(diào)控，使之向指定的方向發(fā)展。內(nèi)源性調(diào)控干細(xì)胞自身有許多調(diào)控因子可對(duì)外界信號(hào)起反應(yīng)從而調(diào)節(jié)其增殖和分化，包括調(diào)節(jié)細(xì)胞不對(duì)稱分裂的蛋人體胚胎干細(xì)胞人體胚胎干細(xì)胞白，控制基因表達(dá)的核因子等。另外，干細(xì)胞在終末分化之前所進(jìn)行的分裂次數(shù)也受到細(xì)胞內(nèi)調(diào)控因子的制約。細(xì)胞內(nèi)蛋白對(duì)干細(xì)胞分裂的調(diào)控：干細(xì)胞分裂可能產(chǎn)生新的干細(xì)胞或分化的功能細(xì)胞。這種分化的不對(duì)稱是由于細(xì)胞本身成分的不均等分

17、配和周圍環(huán)境的作用造成的。細(xì)胞的結(jié)構(gòu)蛋白，特別是細(xì)胞骨架成分對(duì)細(xì)胞的發(fā)育非常重要。如在果蠅卵巢中，調(diào)控干細(xì)胞不對(duì)稱分裂的是一種稱為收縮體的細(xì)胞器，包含有許多調(diào)節(jié)蛋白，如膜收縮蛋白和細(xì)胞周期素A。收縮體與紡錘體的結(jié)合決定了干細(xì)胞分裂的部位，從而把維持干細(xì)胞性狀所必需的成分保留在子代干細(xì)胞中。轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控：在脊椎動(dòng)物中，轉(zhuǎn)錄因子對(duì)干細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)非常重要。比如在胚胎干細(xì)胞的發(fā)生中，轉(zhuǎn)錄因子Oct4是必需的。Oct4是一種哺乳動(dòng)物早期胚胎細(xì)胞表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，它誘導(dǎo)表達(dá)的靶基因產(chǎn)物是FGF-4等生長因子，能夠通過生長因子的旁分泌作用調(diào)節(jié)干細(xì)胞以及周圍滋養(yǎng)層的進(jìn)一步分化。Oct4缺失突變的胚胎只能發(fā)育

18、到囊胚期，其內(nèi)部細(xì)胞不能發(fā)育成內(nèi)層細(xì)胞團(tuán)。另外白血病抑制因子（LIF）對(duì)培養(yǎng)的小鼠ES細(xì)胞的自我更新有促進(jìn)作用，而對(duì)人的成體干細(xì)胞無作用，說明不同種屬間的轉(zhuǎn)錄調(diào)控是不完全一致的。又如Tcf/Lef轉(zhuǎn)錄因子家族對(duì)上皮干細(xì)胞的分化非常重要。Tcf/Lef是Wnt信號(hào)通路的中間介質(zhì)，當(dāng)與伊Catenin形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物后，促使角質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化為多能狀態(tài)并分化為毛囊。外源性調(diào)控除內(nèi)源性調(diào)控外，干細(xì)胞的分化還可受到其周圍組織及細(xì)胞外基質(zhì)等外源性因素的影響。分泌因子：間質(zhì)細(xì)胞能夠分泌許多因子，維持干細(xì)胞的增殖，分化和存活。有兩類因子在不同組織甚至不同種屬中成體干細(xì)胞在體內(nèi)發(fā)育為不同組織成體干細(xì)胞在體內(nèi)發(fā)育為不同

19、組織都發(fā)揮重要作用，它們是TGFB家族和Wnt信號(hào)通路。比如TGF家族中至少有兩個(gè)成員能夠調(diào)節(jié)神經(jīng)崎干細(xì)胞的分化。研究發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)細(xì)胞衍生的神經(jīng)營養(yǎng)因子（GDNF）不僅能夠促進(jìn)多種神經(jīng)元的存活和分化，還對(duì)精原細(xì)胞的再生和分化有決定作用。GDNF缺失的小鼠表現(xiàn)為干細(xì)胞數(shù)量的減少，而GDNF的過度表達(dá)導(dǎo)致未分化的精原細(xì)胞的累積3。Wnts的作用機(jī)制是通過阻止3-Catenin分解從而激活Tcf/Lef介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)干細(xì)胞的分化。比如在線蟲卵裂球的分裂中，鄰近細(xì)胞誘導(dǎo)的Wnt信號(hào)通路能夠控制紡錘體的起始和內(nèi)胚層的分化。膜蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞間的相互作用：有些信號(hào)是通過細(xì)胞-細(xì)胞的直接接觸起作用的。bCat

20、enin就是一種介導(dǎo)細(xì)胞粘附連接的結(jié)構(gòu)成分。除此之外，穿膜蛋白Notch及其配體Delta或Jagged也對(duì)干細(xì)胞分化有重要影響。在果蠅的感覺器官前體細(xì)胞，脊椎動(dòng)物的胚胎及成年組織包括視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮、骨骼肌和血液系統(tǒng)中，Notch信號(hào)都起著非常重要的作用。當(dāng)Notch與其配體結(jié)合時(shí)，干細(xì)胞進(jìn)行非分化性增殖；當(dāng)Notch活性被抑制時(shí)，干細(xì)胞進(jìn)入分化程序，發(fā)育為功能細(xì)胞4。整合素(Integrin)與細(xì)胞外基質(zhì)：整合素家族是介導(dǎo)干細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)粘附的最主要的分子。整合素與其配體的相互作用為干細(xì)胞的非分化增殖提供了適當(dāng)?shù)奈h(huán)境。比如當(dāng)”整合素喪失功能時(shí)，上皮干細(xì)胞逃脫了微環(huán)境的制約，分化成角質(zhì)細(xì)胞

21、。此外細(xì)胞外基質(zhì)通過調(diào)節(jié)(31整合素的表達(dá)和激活，從而影響干細(xì)胞的分布和分化方向。干細(xì)胞的研究被認(rèn)為開始于1960年代，在加拿大科學(xué)家恩尼斯特莫科洛克和詹姆士堤爾的研究之后。體外培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞體外培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞1959年，美國首次報(bào)道了通過體外受精(IVF)動(dòng)物。60年代，幾個(gè)近親種系的小鼠睪丸畸胎瘤的研究表明其來源于胚胎生殖細(xì)胞(embryonicgermcells,EG細(xì)胞)，此工作確立了胚胎癌細(xì)胞(embryoniccarcinomacells,EC細(xì)胞)是一種干細(xì)胞。1968年，Edwards和Bavister在體外獲得了第一個(gè)人卵子。70年代，EC細(xì)胞注入小鼠胚泡產(chǎn)生雜合小鼠。培

22、養(yǎng)的SC細(xì)胞作為胚胎發(fā)育的模型，雖然其染色體的數(shù)目屬于異常。1978年，第一個(gè)試管嬰兒，LouiseBrown在英國誕生。1981年，Evan,Kaufman和Martin從小鼠胚泡內(nèi)細(xì)胞群分離出小鼠ES細(xì)胞。他們建立了小鼠ES細(xì)胞體外培養(yǎng)條件。由這些細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞系有正常的二倍型，像原生殖細(xì)胞一樣產(chǎn)生三個(gè)胚層的衍生物。將ES細(xì)胞注入上鼠，能誘導(dǎo)形成畸胎瘤。19841988年，Anderews等人從人睪丸畸胎瘤細(xì)胞系Tera-2中產(chǎn)生出多能的、可鑒定的(克隆化的)細(xì)胞，稱之為胚胎癌細(xì)胞(embryoniccarcinomacells,EC細(xì)胞)?？寺〉娜薊C細(xì)胞在視黃酸的作用下分化形成神經(jīng)元樣

23、細(xì)胞和其他類型的細(xì)胞。1989年，Pera等分離了一個(gè)人EC細(xì)胞系，此細(xì)胞系能產(chǎn)生出三個(gè)胚層的組織。這些細(xì)胞是非整倍體的(比正常細(xì)胞染色體多或少)，他們?cè)隗w外的分化潛能是有限的。1994年，通過體外授精和病人捐獻(xiàn)的人胚泡處于2-原核期。胚泡內(nèi)細(xì)胞群在培養(yǎng)中得以保存其周邊有滋養(yǎng)層細(xì)胞聚集，ES樣細(xì)胞位于中央。1998年美國有兩個(gè)小組分別培養(yǎng)出了人的多能(pluripotent)干細(xì)胞：JamesA.Thomson在Wisconsin干細(xì)胞干細(xì)胞大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組從人胚胎組織中培養(yǎng)出了干細(xì)胞株。他們使用的方法是：人卵體外受精后，將胚胎培育到囊胚階段，提取innercellmass細(xì)胞，建立細(xì)胞株。

24、經(jīng)測(cè)試這些細(xì)胞株的細(xì)胞表面marker和酶活性，證實(shí)他們就是全能干細(xì)胞。用這種方法，每個(gè)胚胎可取得1520干細(xì)胞用于培養(yǎng)。JohnD.Gearhart在JohnsHopkins大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的另一個(gè)研究小組也從人胚胎組織中建立了干細(xì)胞株。他們的方法是：從受精后5-9周人工流產(chǎn)的胚胎中提取生殖母細(xì)胞(primordialgermcell)。由此培養(yǎng)的細(xì)胞株，證實(shí)具有全能干細(xì)胞的特征。2000年，由Pera、Trounson和Bongso領(lǐng)導(dǎo)的新加坡和澳大利亞科學(xué)家從治療不育癥的夫婦捐贈(zèng)的胚泡內(nèi)細(xì)胞群中分離得到人ES細(xì)胞，這些細(xì)胞體外增殖，保持正常的核型，自發(fā)分化形成來源于三個(gè)胚層的體細(xì)胞系。將其注入免

25、疫缺陷小鼠錯(cuò)開內(nèi)產(chǎn)生畸胎瘤。2003,建立了人類皮膚細(xì)胞與兔子卵細(xì)胞種間融合的方法，為人胚胎干細(xì)胞研究提供了新的途徑。2004年，MassachusettsAdvancedCellTechnology報(bào)道克隆小鼠的干細(xì)胞可以通過形成細(xì)小血管的心肌細(xì)胞修復(fù)心衰小鼠的心肌損傷。這種克隆細(xì)胞比來源于骨髓的成體干細(xì)胞修復(fù)作用更快、更有效，可以取代40%的瘢痕組織和恢復(fù)心肌功能。這是首次顯示克隆干細(xì)胞在活體動(dòng)物體內(nèi)修復(fù)受損組織。2012年2月，賽萊拉“人干細(xì)胞生長因子在化妝品中的應(yīng)用”獲得國家重大發(fā)明專利。2012年12月，獲批成立“廣東省賽萊拉-暨南干細(xì)胞研究與儲(chǔ)存院士工作站”。2013年05月，賽萊

26、拉“人胎盤干細(xì)胞提取物凍干粉及其制備方法與應(yīng)用”榮獲國家重大發(fā)明專利。2013年12月，人胎盤干細(xì)胞研究成果榮獲全國工商聯(lián)”科技進(jìn)步獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)”。干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)的研究已成為自然科學(xué)中最為引人注目的領(lǐng)域。中國在干細(xì)胞低溫超低溫氣相、液相保存技術(shù)、定向溫度保存技術(shù)及超低溫干細(xì)胞保存抗損傷技術(shù)等處于世界領(lǐng)先水平。干細(xì)胞理論的日臻完善和技術(shù)的迅猛發(fā)展必將在疾病治療和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域產(chǎn)生劃時(shí)代的成果，是對(duì)傳統(tǒng)醫(yī)療手段和醫(yī)療觀念的一場(chǎng)重大革命。采用干細(xì)胞治療有著多種優(yōu)勢(shì)：低毒性（或無毒性），即使不完全了解疾病發(fā)病的確切機(jī)理治療也可達(dá)到較好的治療效果，自身干細(xì)胞移植可避免產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，對(duì)傳統(tǒng)治療方法療效較

27、差的疾病多有驚人的效果。2011年5月，自然期刊發(fā)表研究報(bào)告指出，用皮膚干細(xì)胞制成的細(xì)胞組織，盡管是來自同一病患體內(nèi)的細(xì)胞，都可能受到病患體內(nèi)免疫系統(tǒng)的排斥，這項(xiàng)報(bào)告讓干細(xì)胞治病的前景受到挫折。研究人員是用與胚胎干細(xì)胞類似特點(diǎn)的皮膚細(xì)胞，制成誘發(fā)性多能干細(xì)胞(inducedpluripotentstemcells,簡稱iPS細(xì)胞)。這種細(xì)胞理論上可變?yōu)樯窠?jīng)、心臟、肝臟或其他器官的細(xì)胞，也可進(jìn)行移植，修補(bǔ)受損的器官。iPS細(xì)胞2007年最初制成時(shí)，科學(xué)家深感震撼，因?yàn)檫@種細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞缺乏ips細(xì)胞在人類研究疾病工作中的用途ips細(xì)胞在人類研究疾病工作中的用途的兩大優(yōu)點(diǎn)，一是沒有爭(zhēng)議，無需毀壞

28、人類胚胎；二是因用病患本身的皮膚細(xì)胞制成，所以應(yīng)當(dāng)不會(huì)受到免疫系統(tǒng)的排斥。但第二個(gè)理論上的優(yōu)點(diǎn)從未經(jīng)過實(shí)際檢驗(yàn)，直至圣地牙哥加州大學(xué)的華裔生物學(xué)家徐陽（YangXu,音譯）和同事在試驗(yàn)中才發(fā)現(xiàn)，用老鼠皮膚制成的iPS細(xì)胞，在屬性相同的老鼠體內(nèi)受到排斥。很多科學(xué)家也對(duì)這樣的結(jié)果感到驚訝。高級(jí)細(xì)胞技術(shù)公司科學(xué)主管蘭札說：干細(xì)胞的臨床應(yīng)用前景更加黯淡了。他說，在老鼠身上的試驗(yàn)，不清楚是否在人類身上也產(chǎn)生同樣結(jié)果，但一些科學(xué)家認(rèn)為，結(jié)果可能相同。一些研究人員數(shù)月前指出，iPS細(xì)胞可能會(huì)產(chǎn)生多種形式的基因突變，最新的研究結(jié)果更使iPS細(xì)胞的應(yīng)用前景失色。波士頓兒童醫(yī)院的干細(xì)胞移植計(jì)劃主任戴利說：這表明我

29、們對(duì)干細(xì)胞的本質(zhì)仍然不甚了解，任何新技術(shù)在初期階段都是先表現(xiàn)得癡迷，然彳爰才變得現(xiàn)實(shí)，我沒料到會(huì)是這樣的結(jié)果。爭(zhēng)議性研究國際權(quán)威刊物細(xì)胞雜志的子刊細(xì)胞一干細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)版發(fā)表了一項(xiàng)有爭(zhēng)議的研究成果：一個(gè)國際研究小組在實(shí)驗(yàn)室中首次利用成人皮膚細(xì)胞克隆出干細(xì)胞，朝著培養(yǎng)患者特異性細(xì)胞系用以治療從心臟病到失明的各類疾病邁進(jìn)了一步，但這項(xiàng)進(jìn)展也可能重啟有關(guān)克隆人的倫理討論。從理論上來說，這些干細(xì)胞可以用來制造幾乎任何類型的細(xì)胞，并作為一種治療手段植回人體。由先進(jìn)細(xì)胞技術(shù)公司的羅伯特蘭扎帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)使用了與克隆“多利羊”類似的體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)。他們先對(duì)捐贈(zèng)的未受精卵細(xì)胞進(jìn)行重編程，移除了它的DNA（脫氧核糖核酸），并用來自成人供體的DNA取而代之；然后用電流刺激的方式使細(xì)胞分裂和繁殖。由此獲得的細(xì)胞便擁有與成人供體相同的DNA。人類干細(xì)胞首次克隆成功是在2013年，當(dāng)時(shí)美國俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)和俄勒岡國家靈長類研究中心的科學(xué)家使用的是來自嬰兒的捐贈(zèng)細(xì)胞。而新研究使用的細(xì)胞則由兩位成年男性提供，一位35歲，另一位75歲。研究人員在論文中強(qiáng)調(diào)了這項(xiàng)技術(shù)用于開發(fā)新療法的前