一：诺贝尔医学奖.ppt

2012诺贝尔医学奖石工11-2杨森一：研究成果二：人物介绍三：感悟心得一：研究成果•2012年，英国Gurdon日裔美国科学家Yamanaka发现成熟细胞可以被重新编程而成为原始干细胞。他俩相隔40年的2项科研成果共享了诺贝尔生理或医学奖。过去一直认为机体一些重要的组织细胞是不可再生的，例如心肌细胞在心肌梗死后不会再生；神经细胞损伤后便不可恢复，造成终身瘫痪。但他们为这些患者打开了一扇“福门”，或许有一天，车祸导致的截瘫可以治愈、心脏也可以用细胞来修补还原、肾移植也将不再需要……•干细胞(stemcells,SC)是一类具有自我复制能力(self-renewing)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(embryonicstemcell，ES细胞)和成体干细胞(somaticstemcell)。根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞(totipotentstemcell,TSC)、多能干细胞（pluripotentstemcell）和单能干细胞（unipotentstemcell）。干细胞(StemCell)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”。干细胞即为起源细胞。简单来讲，它是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。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。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。•细胞分化图示•干细胞的研究被认为开始于1960年代，在加拿大科学家恩尼斯特·莫科洛克和詹姆士·堤尔的研究之后。•体外培养的神经干细胞•1959年，美国首次报道了通过体外受精（ⅣF）动物。•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生殖细胞（embryonicgermcells,EG细胞），此工作确立了胚胎癌细胞（embryoniccarcinomacells,EC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。•70年代，EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。培养的SC细胞作为胚胎发育的模型，虽然其染色体的数目属于异常。•1978年，第一个试管婴儿，LouiseBrown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。他们建立了小鼠ES细胞体外培养条件。由这些细胞产生的细胞系有正常的二倍型，像原生殖细胞一样产生三个胚层的衍生物。将ES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、可鉴定的（克隆化的）细胞，称之为胚胎癌细胞（embryoniccarcinomacells,EC细胞）。克隆的人EC细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元样细胞和其他类型的细胞。•1989年，Pera等分离了一个人EC细胞系，此细胞系能产生出三个胚层的组织。这些细胞是非整倍体的（比正常细胞染色体多或少），他们在体外的分化潜能是有限的。•1994年，通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。胚泡内细胞群在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集，ES样细胞位于中央。•1998年美国有两个小组分别培养出了人的多能（pluripotent）干细胞：JamesA.Thomson在Wisconsin•干细胞•大学领导的研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是：人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取innercellmass细胞，建立细胞株。经测试这些细胞株的细胞表面marker和酶活性，证实他们就是全能干细胞。用这种方法，每个胚胎可取得15－20干细胞用于培养。JohnD.Gearhart在JohnsHopkins大学领导的另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株。他们的方法是：从受精后5－9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞（primordialgermcell）。由此培养的细胞株，证实具有全能干细胞的特征。•2000年，由Pera、Trounson和Bongso领导的新加坡和澳大利亚科学家从治疗不育症的夫妇捐赠的胚泡内细胞群中分离得到人ES细胞，这些细胞体外增殖，保持正常的核型，自发分化形成来源于三个胚层的体细胞系。将其注入免疫缺陷小鼠错开内产生畸胎瘤。•2003，建立了人类皮肤细胞与兔子卵细胞种间融合的方法，为人胚胎干细胞研究提供了新的途径。•2004年，MassachusettsAdvancedCellTechnology报道克隆小鼠的干细胞可以通过形成细小血管的心肌细胞修复心衰小鼠的心肌损伤。这种克隆细胞比来源于骨髓的成体干细胞修复作用更快、更有效，可以取代40%的瘢痕组织和恢复心肌功能。这是首次显示克隆干细胞在活体动物体内修复受损组织。•英国人约翰·B·格登和日本人山中伸弥二：人物介绍英国人约翰·B·格登•约翰·伯特兰·格登爵士（SirJohnBertrandGurdon）1933年10月2日出生于英国•中学毕业于伊顿公学。在牛津大学基督学院开始大学生涯，从最初的经典学到最后换专业至动物学。在牛津大学完成博士课程后，到美国加州理工学院进行博士后工作。•1971-1983年：剑桥大学MRC分子生物学实验室。•1983年至今：剑桥大学动物学系•约翰·格登15岁在伊顿公学读书期间，其生物学成绩竟在全年级250名学生中排在最后一名！他的其他所有理科成绩也都排名靠后。但是64年以后的今天，他却成为公认的同时代最聪明的人之一•格登主要从事细胞核移植和克隆研究。•一直以来，人体干细胞都被认为是单向地从不成熟细胞发展为专门的成熟细胞，生长过程不可逆转。然而，格登和山中伸弥教授发现，成熟的,专门的细胞可以重新编程，成为未成熟的细胞，并进而发育成人体的所有组织。卡罗林斯卡医学院的新闻公报称，两位科学家的发现彻底改变了人们对细胞和器官生长的理解。教科书因之改写，新的研究领域被建立起来。通过对人体细胞的重新编程，科学家们创造了诊断和治疗疾病的新方法。•约翰·格登在20世纪60年代所做一个划时代实验：把美洲爪蟾的小肠上皮细胞核注入去核的卵细胞，结果发现一部分卵依然可以发育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪可以继续发育成为成熟的爪蟾。听着这个技术是不是有些耳熟？对了，这就是人类第一次从动物的成体细胞中重新复制出一个新的动物。当1997年多利羊诞生之后，这种技术被广为所知“克隆”。•格登发现，一个普通的上皮细胞核也能够让卵细胞发育成为一个蝌蚪，进而变成一只成熟的爪蟾。不过，如果说到最早提出这项技术的科学家，则应该是1935年诺贝尔医学生理学奖获得者汉斯·斯佩曼（HansSpemann）。•1938年斯佩曼和他的学生发现，把发育早期的蝾螈细胞核移植到去除了细胞核的发育晚期蝾螈胚胎中，胚胎细胞可以继续发育成为一个完整的蝾螈。既然单独的细胞核移植就可以让生物由一个细胞逐渐分裂分化成为完整的个体，那么这种现象就一定不会仅仅存在于胚胎中。什么时候成体细胞也可以用类似的技术重新获得发育成一个完整个体的潜在能力？毕竟胚胎细胞和成体细胞至少在基本结构上没有什么本质性的区别，都是由细胞核与细胞质构成的。•毫无疑问，格登为这个问题提供了圆满的答案。至此，无数的科学家开始不断把发育到各个阶段的细胞核通过核转移技术移植到各种胚胎细胞中。这项技术甚至在上世纪80年代就已开始商业使用——利用这项技术可以短期内获得大量难得的良种奶牛的胚胎，一次性让数十头母牛怀孕并产下品性完全一样的小牛。山中伸弥•1987年3月：神户大学医学院毕业•1987年7月：国立大阪病院临床研修医•1993年3月：大阪市立大学医学研究科博士毕业•1993年4月：格拉斯通研究所（GladstoneInstitute）博士研究员•1996年1月：日本学术振兴会特别研究员•1996年10月：大阪市立大学医学部助手（药理学教室）•1999年12月：奈良先端科学技术大学院大学遗传因子教育研究中心助理教授•2003年9月：升任奈良先端科学技术大学院大学遗传因子教育研究中心教授•2004年10月：京都大学再生医科学研究所(InstituteforFrontierMedicalSciences)教授（再生诱导研究分野）•2008年1月：京都大学物质-细胞统合系统据点iPS细胞研究中心长•2012年10月，获得诺贝尔生理或医学奖。•山中伸弥是诱导多功能干细胞（iPScell）创始人之一。2007年，他所在的研究团队通过对小鼠的实验，发现诱导人体表皮细胞使之具有胚胎干细胞活动特征的方法。此方法诱导出的干细胞可转变为心脏和神经细胞，为研究治疗目前多种心血管绝症提供了巨大助力。这一研究成果在全世界被广泛应用，因为其免除了使用人体胚胎提取干细胞的伦理道德制约。山中伸弥也因此获得2009年拉斯克基础医学奖。同时他在2008年获颁邵逸夫生命科学与医学奖。并于2011年获得国际最高学术大奖之一的沃尔夫医学奖，与其一起获奖的还有美国怀特黑德研究所的RudolfJaenisch。2012年，山中伸弥与美国软件工程师利努斯·托瓦兹获得芬兰“千年技术奖”，二人分别获得60万欧元的奖金。三：感悟心得任何的伟大成就都需要经过漫长的研究！伟大的成就需要广泛吸取经验！！伟大的成就来源于质疑！！！