干细胞的基础研究与临床应用PPT学习教案

1、会计学1干细胞的基础研究与临床应用干细胞的基础研究与临床应用前景前景临床应用临床应用基础研究基础研究概述概述第1页/共21页干细胞（干细胞（stem cells, SCs）是一类具有自我更新和多向）是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞。分化潜能的细胞。成体干细胞（成体干细胞（adult stem cells, ASCs）据发育阶段据发育阶段胚胎干细胞（胚胎干细胞（embryonic stem cells, ESCs）单能干细胞（单能干细胞（unipotent stem cells, USCs）据发育潜能据发育潜能全能干细胞（全能干细胞（totipotent stem cells, TSCs）

2、多能干细胞（多能干细胞（pluripotent stem cells, PSCs）第2页/共21页第3页/共21页干细胞的发育受多种内在机制和微环境的影响：干细胞的发育受多种内在机制和微环境的影响：第4页/共21页自1981年首次成功分离培养获得小鼠ESCs系，国内外研究 人员已在鼠、 兔、猪、牛、羊、猴和人都分离获得了ESCs 系，可作为体外研究细胞分化和发育调控机制的模型及基 因重组的载体2007 Nobel Prize 。且已证明，无论是在体外还是体内环境中，ESCs都能被诱 导分化为机体几乎所有的细胞类型，这将为移植医学带来一 场革命。 第5页/共21页 2009年1月，美国FDA批准

3、美国杰龙生物医药公司开展利用 胚胎干细胞疗法治疗脊髓损伤的临床试验。 2010年11月，美国FDA批准美国先进细胞技术公司开展利用 胚胎干细胞疗法治疗黄斑变性的临床试验。第6页/共21页2006年，日本京都大学山中申弥教授等在Cell杂志上报道，利用病毒载体 转染四种转录因子（Oct4，Sox2，Klf4和c-Myc）将小鼠皮肤成纤维细胞 重编程，可发生转化，产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗 传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面 都与ESCs相似。 2007年11月20日，美国威斯康星大学的研究小组和日本京都大学的研究 小组同一天分别在Science杂

4、志和Cell杂志上发表将终末分化的皮肤细胞转 变成iPS细胞的研究成果。 紧接着美国另一研究小组将来自患病小鼠尾巴的皮肤细胞产生了iPS细胞。 2009年2月3日，日本东京大学的研究小组宣布，在世界上首次利用iPS方 法，将人类皮肤细胞“制成”血小板。 2010年，利用iPS方法的又培养出听神经组细胞和肝细胞。第7页/共21页第8页/共21页 是界于胚胎干细胞和成体干细胞之间的一种干细胞状态。2009年11月， 美国研究者发现羊膜干细胞能够形成三维聚合体细胞 胚样小体(embryoid bodies,EBs)，该阶段的细胞可直接发育成人 体所有类型的细胞，首次证明了羊膜干细胞的全能性。研究表明

5、羊膜干细胞具有以下特性，被认为是一种非常有治疗应用 前景的干细胞：A、在体外培养中不需饲养层细胞及LIF等因子；B、能在多次传代后依然保持正常的核型和三胚层的分化能力；C、被注射到裸鼠皮下不会形成畸胎瘤；D、正常羊水中有大约1%的这种全能干细胞，方便分选及保存备用。第9页/共21页郭礼和教授领导的研究小组通过移植人类的羊膜细胞，使一只脊椎受损的猴子重新长出了神经纤维，恢复了运动功能。第10页/共21页4、基础研究：主要是针对对增殖、分化、迁移调控相关影响因素的研究 神经递质：Glu、5-HT、GABA、Gly、Ach、NO等 细胞外基质：细胞黏附因子、糖蛋白等 细胞生长因子：EGF、bFGF、

6、NGF等 基因调控：notch、bhlh、同源盒基因等 信号转导途径：Notch、Janus、JAK-STAT等第11页/共21页5、临床研究： 细胞移植治疗：目前无任何严重的不良副反应。 基因载体治疗：将编码特定神经递质或蛋白质因子的基因转导入NSCs载体。6、用于移植治疗的可能机制：A、具有多向分化潜能而起到细胞替代作用；B、可分泌多种神经营养因子和细胞因子，改善内环境；C、具趋化归巢能力，可聚集于损伤部位进行修复；D、可增强神经突触之间的联系，建立新的神经环路 。7、常用的移植方法： 腰椎穿刺蛛网膜下腔注射 通过手术或立体定位法植入 8、目前有报道的可用NSCs移植进行治疗的疾病有： 中

7、风（脑梗塞、脑出血）、脑外伤后遗症、脊髓损伤、共济失调、脑瘫、 脑萎缩、PD、MS、ALS、MSA、面瘫、视神经萎缩 。第12页/共21页第13页/共21页第14页/共21页第15页/共21页更适宜于异体间的移植治疗。第16页/共21页第17页/共21页现有的基础研究和临床应用结果证明，干细胞在治疗中确实 发挥了作用，应用前景非常乐观。国内外知名干细胞研究机构有： 国外国外 国内国内加州再生医学研究所 科技部国家干细胞工程技术研究中心哈佛干细胞研究所 细胞产品国家工程研究中心京都大学iPS细胞研究与应用中心 人类胚胎干细胞国家工程研究中心澳大利亚干细胞中心 华南干细胞与再生医学研究所罗斯林研究所 四大细胞库（北京、华东、南方、伦敦环球大学干细胞与再生医学中心 中国科学院）苏格兰爱丁堡大学再生医学中心第18页/共21页在真正进行干细胞治疗的临床推广前，还需要更多的、更长期的研究 证据，以确保治疗的有效性和安全性，如：A、目前治疗的患者数量还比较少，治疗后的疗效观察时间还很短；B、干细胞增殖、分化的条件和调控机制还不明确；C、干细胞分离纯化、扩增、鉴定、诱导分化的技术还需进一步完善；D、干细胞对肿瘤的影响还存在很大争论；E、需建立临床应用的标准化程序方案（明确细胞来源、数量和质量、 临床适应症、治疗途径、临床疗效和安全性评价标准等）。伊恩伊恩维尔穆特（维尔穆特（Ia