课用 资料 干细胞

除受精卵外，生物体内有没有具有分裂分化能力的细胞？①植物体内分生组织细胞（如根尖分生区细胞）②动物体内干细胞（动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞）资料：干细胞是还没有分化发育的细胞，它能生成各种组织器官的起源细胞。科学家把干细胞大致分为3种类型：全能干细胞（胚胎干细胞），多能干细胞（组织干细胞），和专能干细胞。全能干细胞的一大特点是具有发育的全能性，可以参与整个生物体的发育，构成人体的各种组织和器官。受精卵便是一个最初始的全能干细胞。多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能，但不能发育成完整的个体，如血液组织干细胞、神经组织干细胞和皮肤组织干细胞等。多能干细胞进一步分化，可形成专能干细胞。专能干细胞只能分化成某一类型的细胞，如神经组织干细胞可以分化成各种类型的神经细胞，血液组织干细胞可以分化成红细胞、白细胞等各类血细胞。①②分别是什么生命现象？两者有何区别和联系呢？1.干细胞的概念•干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。•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•成年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。1.1胚胎干细胞（EmbryonicStemcell,ES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。•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。•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。1.2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。1.3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。•在20世纪五十年代，临床上就开始应用骨髓移植（BMT）方法来治疗血液系统疾病。1.4神经干细胞•神经干细胞的研究仍处于初级阶段•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。2.3干细胞的可塑性•通常情况下，供体的干细胞在受体中分化为与其组织来源一致的细胞。而在某些情况下干细胞的分化并不遵循这种规律。•1999年Goodell等人分离出小鼠的肌肉干细胞，体外培养5天后，与少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为各种血细胞系。这种现象被称为干细胞的横向分化3.干细胞应用平台技术•3.1技术原理•干细胞充当了分化细胞‘预备队’的角色。•干细胞有以下特点：–（1）干细胞本身不是处于分化途径的终端。–（2）干细胞能无限的增殖分裂。–（3）干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态。–（4）干细胞通过两种方式生长，一种是对称分裂——形成两个相同的干细胞，另一种是非对称分裂——由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞；另一个保持亲代的特征，仍作为干细胞保留下来。4.干细胞技术的市场前景•研究干细胞增殖和分化机制的最终目的是应用干细胞治疗疾病。理论上讲，干细胞可以用于各种疾病的治疗，但其最适合的疾病主要是组织坏死性疾病如缺血引起的心肌坏死，退行性病变如帕金森综合征，自体免疫性疾病如胰岛素依赖型糖尿病等。4.3体外制造人体器官•比如通过形成嵌合体，在严格的控制下，使动物的某些器官来源于人体干细胞。这些来自人体干细胞的器官可应用于临床移植治疗4.4长生不老的希望•目前科学家已能在体外以干细胞为种子培育成功一些组织器官，来替代病变或衰老的组织器官。•造血干细胞移植是目前治愈白血病和某些遗传性血液病的惟一希望，在肿瘤和难治性免疫疾病的治疗中也有其独特的作用。胚胎干细胞(全能干细胞)：如小鼠胚胎发育的囊胚期的原始内层细胞。5．干细胞(1)概念：对于动物，细胞特别是高等动物细胞来说，随着胚胎的发育，细胞逐渐丧失了发育成个体的能力，仅具有分化成有限细胞类型及构建组织的潜能，这种潜能称为多潜能。具有多潜能的细胞称为干细胞。单能(专能)干细胞：仅具有分化形成某一种类型的细胞的能力。(2)类型—多能造血干细胞：具有分化成多种血细胞的能力。(3)胚胎干细胞：胚胎干细胞作为细胞工程的一种材料，比其他细胞具有更多的独特优点：首先，胚胎干细胞像胚胎细胞一样具有发育多能性，如具有分化成各种细胞的潜能，包括分化成生殖细胞的潜能。而且可以在体外培养、传代，这样就可以按照人们的意愿对其进行一系列的操作，如培养转基因动物、克隆、增殖等。其次，胚胎干细胞在不同生长条件下具有不同的功能状态，既可以保持未分化状态，也可以经诱导分化成多种细胞，所以胚胎干细胞又可以进行细胞分化、组织发生以及基因表达与调控的研究，还可用于克隆细胞和组织，解决医学上器官移植的异体排斥、器官来源匮乏的问题。三.胚胎干细胞阅读课本，思考以下问题：（1）什么是胚胎干细胞？简称是什么？（2）胚胎干细胞的来源。（3）胚胎干细胞的特性。（4）胚胎干细胞的应用。1.概念：简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。干细胞的分类：（1）全能干细胞（2）多能干细胞（3）专能干细胞2.特点:（1）形态：体积小.细胞核大,核仁明显；（2）功能：具有发育的全能性.可分化为成年动物体内任何一种组织细胞.体外培养可增殖不分化；（3）在体外培养的条件下，ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。3.主要用途阅读课本相关内容，说说胚胎干细胞有什么具体用途？（1）治疗人类的某些顽症。人类由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆症等，已成为医学上尚未攻克的顽症。利用ES细胞可以诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。（2）培育出人造组织器官，用于器官移植随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，还可以培育出人造组织器官，解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。（3）ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态。诱导因子：诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。干细胞干细胞是一种具有多项分化潜能和自我复制、更新能力的原始未分化细胞，是形成哺乳类各种组织器官的祖宗细胞。多能、专能.全能细胞根据来源和个体发育过程中先后次序不同，干细胞可分为：胚胎干细胞和成体干细胞／组织干细胞。分类•全能干细胞（胚胎干细胞）–桑椹胚及以前（如受精卵）–由内细胞团细胞、原始性腺细胞分离出来–能发育成完整个体•多能干细胞(成体干细胞)–能分化出动物体内的多种组织（造血干细胞）•专能干细胞–如成肌细胞、皮肤生发层细胞等–能分化出特定的（一种或两种）组织.分别指什么,分化程度,潜能；核全能性；目前初始化.应用按照分化潜能大小来分类..分类干细胞可以通过以下四个途径获得：(1)从体外培养的胚胎获得；(2)从早期流产的胎儿中获得；(3)从克隆的胚胎中获得；(4)从成体中获得。胚胎干细胞:.加图，归纳.特点胚胎干细胞:内细胞团细胞原始性腺细胞概念：由或_______中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。早期胚胎原始性腺形态、功能•形态：–体积小、细胞核大、核仁明显•功能：–具有发育的全能性，可以分化成任何一种组织。–体外培养，只增殖不分化。可冷冻保存；可进行遗传改造.为什么要移植，练习册P5611.全能细胞胚胎干细胞.鼠应用.应用前景胚胎干细胞的应用前景.优点1）移植ES细胞修复坏死或退化部位，治愈糖尿病、肝(心)衰竭、________等病症2）ES细胞体外诱导分化，可培育________3)ES细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型组织细胞________成骨不良人造组织器官分化干细胞应用前景非常广阔，比如可用于细胞治疗、基因治疗、药物筛检和毒性的检测、生物体发育机制研究等。其中最吸引人的应用，是将干细胞分化成某一特定的细胞、组织，甚至器官，通过移植，使之再建起受损的组织，甚至器官。比如，将干细胞在体外分化为胰岛素细胞，注入病人胰脏中，通过增殖，构成病人新的胰岛组织，它就可以替代病人受损的胰岛组织，使依赖注射胰岛素维持生命的病人得到根治。人们预言，干细胞有可能用于治疗人类几乎所有的组织坏死性或退化性疾病，它将是人类医疗史上的一次革命。衰老细胞、癌细胞和胚胎干细胞的特征比较