干細胞及其研究進展

干細胞及其研究進展制作人：趙啟龍（D12202008）張燕鳳（D12201015）趙楠楠（D12201047）日期：2012年11月23日內(nèi)容簡介一、干細胞定義二、干細胞分類三、干細胞的形態(tài)、生化特點胚胎干細胞的形態(tài)特征胚胎干細胞的生化特征四、成體干細胞的研究及其應(yīng)用五、干細胞研究的意義干細胞定義

干細胞（StemCell,SC）是一種未充分分化，尚不成熟的細胞，具有再生成各種組織器官和人體的潛，是一群具有自我更新、高度增殖和多向分化潛能的細胞群體，是一類具有自我復(fù)制能力(self-renewing)的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞，在醫(yī)學界被稱為“萬能細胞”。干細胞由受精卵發(fā)育分化而來,是人體的起源細胞,最初形成原始胚胎干細胞,進一步分化增殖形成囊胚樣結(jié)構(gòu),其內(nèi)細胞團的胚胎干細胞具有自我復(fù)制、高度增殖和多向分化潛能的特性。是形成人體各種組織的全能性,可逐步分化發(fā)育成不同階段胎兒的各種組織器官;隨后干細胞失去全能性,成為亞全能、多能干細胞或具有特定功能的組織專能的成體干細胞。干細胞的發(fā)育受多種內(nèi)在機制和微環(huán)境因素的影響。目前人類胚胎干細胞已可成功地在體外培養(yǎng)。最新研究發(fā)現(xiàn)，成體干細胞可以橫向分化為其他類型的細胞和組織，為干細胞的廣泛應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。干細胞研究是當代生物科學技術(shù)中的熱點問題之一,引起各國政府、學術(shù)界乃至廣大公眾的廣泛關(guān)注。干細胞作為機體內(nèi)的一種特殊類型的細胞,具有自我復(fù)制、自我更新、多向分化的潛能。如何運用倫理學理論來分析和探討干細胞研究中的倫理問題,并對干細胞研究提出倫理指導(dǎo)原則和管理建議,具有重大的理論意義和現(xiàn)實意義。干細胞分類第一，根據(jù)干細胞分化能力（潛能）的不同，分為三類：1.全能干細胞（totipotentstemcell）：ES細胞，受精卵2.多能干細胞（pluripotent\multipotentstemcell）：成人組織干細胞（骨髓造血干細胞、神經(jīng)干細胞）3.單能干細胞（unipotentstemcell）：專能干細胞（出生后肝細胞的再生來自于肝臟的干細胞）

受精作用胚胎發(fā)育全能干細胞造血干細胞移植（各種干細胞+免疫細胞）多能干細胞移植方式外周造血干細胞骨髓造血干細胞臍帶血造血干細胞成分較為單一的造血干細胞除造血干細胞外，還有其他血液成分除造血干細胞外，還有其他血液成分采集方法在上臂血管采集，不住院不麻醉，采集前注射動員劑無痛苦在骨髓上鉆孔采集，需住院需麻醉，不需注射動員劑，有痛苦收集臍帶血移植應(yīng)用普遍較少只適用25公斤以下兒童成本低高很高采集及恢復(fù)時間2—4天半年——保存無需保存無需保存實體保存應(yīng)用普遍較少很少造血干細胞骨髓造血干細胞多能干細胞神經(jīng)干細胞多能干細胞單能干細胞肝臟干細胞肝臟病學:肝臟祖細胞的來源該圖匯總了目前已知的肝臟祖細胞（LPC）的來源以及它們與腫瘤起源干細胞樣細胞（TISC）和肝癌的關(guān)系，顯示了最近確認的細胞表面標志和命運決定轉(zhuǎn)錄因子。第二，根據(jù)分化類別不同，可分為：1.神經(jīng)干細胞：（外周神經(jīng)干細胞、中樞神經(jīng)干細胞）2.造血干細胞：（臍血造血干細胞、外周造血干細胞）3.ES細胞：內(nèi)細胞群（來自早期胚胎4~5天的，稱作胚泡中的內(nèi)細胞群）和（離開胚泡后，內(nèi)細胞群的細胞就可以培養(yǎng)成胚胎干細胞）4.胚胎生殖細胞（embryonicgermcell;EGcell）：從哺乳動物胚胎（5~6周胎兒）生殖嵴原生殖細胞培養(yǎng)成的多潛能干細胞，性質(zhì)類似于胚胎干細胞。隨后的發(fā)育中，生殖嵴發(fā)育為睪丸或卵巢，原生殖細胞生成精子或卵子。5.視網(wǎng)膜干細胞6.上皮干細胞7.腫瘤干細胞等CSC-1CSC-2CSC-3第三，根據(jù)在個體發(fā)育過程出現(xiàn)的先后（發(fā)育狀態(tài)）不同，可分為：1.胚胎干細胞：a.EC細胞（Humanesophagealepithelialcells，人食管癌上皮細胞）b.ES細胞（embryonicstemcell,ES）

c.EG細胞2.成體干細胞人食管癌上皮細胞成體干細胞成體干細胞體內(nèi)發(fā)育為不同組織干細胞的形態(tài)、生化特點胚胎干細胞的形態(tài)特征

胚胎干細胞都具有相似的形態(tài)特點，與早期胚胎細胞相似，細胞較小，核質(zhì)比高，細胞核明顯，有一個或多個核仁，染色質(zhì)較分散，細胞質(zhì)內(nèi)除游離核糖體外，其他細胞器很少；體外培養(yǎng)細胞呈多層集落狀生長，緊密堆積在一起，無明顯細胞界限.細胞的染色體均為穩(wěn)定的二倍體核型胚胎干細胞的生化特征1.胚胎干細胞時期的標記分子胚胎干細胞表達時可用于檢測的標記分子有：①轉(zhuǎn)錄因子Oct-4

、②堿性磷酸酶、③Genesis、④TRA-1-60、⑤TRA-1-81、⑥CD30等。其中，轉(zhuǎn)錄因子Oct-4

是應(yīng)用最廣的標記分子。2.轉(zhuǎn)錄因子Oct-4的特點胚胎干細胞表達早期胚胎細胞的表面具有抗原，轉(zhuǎn)錄因子Oct-4為目前廣泛用于鑒定胚胎干細胞是否處于未分化狀態(tài)的一個重要的標記分子.研究發(fā)現(xiàn)，它最早表達于胚胎8細胞時期，一直到細胞發(fā)育至桑椹胚時期，在每個卵裂球中都可檢測到大量的Oct-4的表達產(chǎn)物，這之后Oct-4的表達局限于內(nèi)細胞團細胞.由此可見，Oct-4為細胞是否具有多能性的一個標記分子胚胎8細胞時期成體干細胞的研究及其應(yīng)用成體干細胞包括臍帶血、骨髓等。成體干細胞的研究與應(yīng)用在倫理上是可以接受的，但是成體干細胞不如胚胎干細胞的分化能力強，因此不能互相代替。應(yīng)當鼓勵科學家優(yōu)先從患者成體干細胞建立多能干細胞系，既可降低成本，又可減少倫理學爭論。通過以上分析可以看出，如果不是為了研究目的通過體外受精培植人類胚胎進行研究，而是利用一些特殊的胚胎進行研究就可以在一定程度上繞過胚胎干細胞研究中的倫理爭議，就可以緩和倫理保守派和科研激進派之間的矛盾。倫理爭議干細胞研究的意義干細胞是在生命的生長和發(fā)育中起“主干”作用的原始細胞，它的神奇之處在于，它具有自我更新、高度增值和多細胞可以橫向分化為肝臟、神經(jīng)等組織的細胞.在各種干細胞的研究與應(yīng)用中，胚胎干細胞（簡稱ES細胞）最引人注目.最新的研究表明，利用胚胎干細胞自我更新、高度增殖和多向分化的能力，結(jié)合現(xiàn)代生物醫(yī)學及工程技術(shù)，有可能完全攻破人類組織或器官的修復(fù)和替代的難題。干細胞研究是當代生物科學技術(shù)中的熱點問題之一,引起各國政府、學術(shù)