干细胞和肿瘤干细胞(20101210)

1、2干细胞概念与基本特性干细胞概念与基本特性 干细胞干细胞(stem cell)概念：概念： 来源于胚胎和成体的细胞，在一定条件下具有自我更新和分化潜能，具有分化形成至少一种特定细胞类型的特性。Totipotent cell:全能干细胞全能干细胞 Blastocyst :胚泡胚泡;Fetus: 胚胎；胚胎；Inner cell mass:内细胞团内细胞团; Primordial germ cells:原生殖细胞原生殖细胞; Pultured pluripotent sterm cells:培养多能干细胞培养多能干细胞41. 干细胞的类型(根据取材来源的组织发育阶段分为)(1)胚胎干细胞胚胎干细胞

2、(Embryonic Stem Cell，ESC ) ：指胚胎早期的干细胞。这类干细胞分化潜能宽，具指胚胎早期的干细胞。这类干细胞分化潜能宽，具有分化为机体任何组织细胞的能力。如囊胚期有分化为机体任何组织细胞的能力。如囊胚期的细胞。的细胞。(2)成体干细胞成体干细胞(Adult Stem Cell，ASC)：指成体：指成体各组织器官中的干细胞，成体干细胞具有自我更新各组织器官中的干细胞，成体干细胞具有自我更新能力，但分化潜能窄，只能分化为相应能力，但分化潜能窄，只能分化为相应(或相邻或相邻)组组织器官组成的细胞。如神经干细胞，表皮干细胞。织器官组成的细胞。如神经干细胞，表皮干细胞。5EC 和A

3、SC（成体干细胞）的区别 EC ASC 来源 早期胚 晚期或出生后 增殖能力 无限增殖 有限 分化潜能 200 单胚层多能 应用潜力 互有优缺点 各种细胞免疫排斥 分化要外界刺激 取自自体免除免疫排斥 无伦理争议 62. 干细胞的类型（根据分化潜能的差异分为）全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞专能干细胞专能干细胞7具有形成完整个体的分化潜能。具有形成完整个体的分化潜能。 如胚胎干细胞如胚胎干细胞(ES)具有很强的分化能具有很强的分化能力，可无限增殖并分化为全身力，可无限增殖并分化为全身200多种多种细胞类型及机体的各种组织、器官。细胞类型及机体的各种组织、器官。1全能性干细胞全能性干细胞

4、(胚胎干细胞胚胎干细胞)8具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力。了发育成完整个体的能力。如骨髓多能造血干细胞，它可分化出至少如骨髓多能造血干细胞，它可分化出至少十二种血细胞，但不能分化出造血系统以外十二种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其它细胞。的其它细胞。2.2.多能干细胞多能干细胞9专能干细胞专能干细胞(也称单能、偏能干细胞也称单能、偏能干细胞)，这，这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化。种类型的细胞分化。如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌

5、细胞成肌细胞(卫星细胞卫星细胞)3专能性干细胞专能性干细胞(成体干细胞成体干细胞)1019811981年年EvansEvans和和KaufrnanKaufrnan及及MartinMartin首次由小鼠中首次由小鼠中分离得到鼠的胚胎干细胞。分离得到鼠的胚胎干细胞。至今已分离得到的胚胎干细胞物种有：金黄地至今已分离得到的胚胎干细胞物种有：金黄地鼠（鼠（19881988）、貂（）、貂（19931993）、猪（）、猪（19941994，19971997）、）、鸡（鸡（19961996）、恒河猴（）、恒河猴（19951995）、绒猴（）、绒猴（19961996）。）。分离得到人的胚胎干细胞（分离得到人的

6、胚胎干细胞（19981998），），分离得到人的胚胎生殖细胞（分离得到人的胚胎生殖细胞（19981998），），目前不断报道成年组织来源的的干细胞。目前不断报道成年组织来源的的干细胞。11第第1 1节节 干细胞干细胞 stem cellsstem cells1. 组织自体稳定性组织自体稳定性： 特定组织通过使自身特定组织通过使自身细胞死亡细胞死亡和和增生增生的方的方式保持组织细胞数量动态平衡的特征称式保持组织细胞数量动态平衡的特征称组组织自体稳定性织自体稳定性。2. 干细胞是干细胞是个体发育个体发育和和组织再生组织再生的基础。的基础。 12一、干细胞的形态和生化特征一、干细胞的形态和生化特征

7、131干细胞的形态特征干细胞的形态特征 干细胞形态共性干细胞形态共性：细胞呈圆形或卵圆形，：细胞呈圆形或卵圆形，体积小，核质比大，增殖力强。体积小，核质比大，增殖力强。 干细胞的固定组织位置干细胞的固定组织位置：有的干细胞有：有的干细胞有固定存在部位与方式。如表皮干细胞与固定存在部位与方式。如表皮干细胞与其周围的子细胞形成其周围的子细胞形成增殖结构单元增殖结构单元。但。但许多组织的干细胞没有这种分布特点。许多组织的干细胞没有这种分布特点。142干细胞的生化特性干细胞的生化特性端粒酶活性高端粒酶活性高：如造血干细胞具癌细胞的：如造血干细胞具癌细胞的端粒酶活性，增殖能力强。随着增殖与分端粒酶活性，

8、增殖能力强。随着增殖与分化，端粒酶活性下降。化，端粒酶活性下降。蛋白标志分子蛋白标志分子：不同干细胞有各异的蛋白：不同干细胞有各异的蛋白质质标志分子标志分子，可作为确定干细胞位置、分，可作为确定干细胞位置、分离提纯干细胞的标志。如：巢素蛋白离提纯干细胞的标志。如：巢素蛋白神神经干细胞；角蛋白经干细胞；角蛋白15表皮干细胞。表皮干细胞。 15二、干细胞的增殖特征二、干细胞的增殖特征16（一）增殖缓慢性（一）增殖缓慢性1干细胞增殖速度慢干细胞增殖速度慢：细胞动力学研究表：细胞动力学研究表明，干细胞的增殖速度较慢，组织中快明，干细胞的增殖速度较慢，组织中快速分裂的细胞是速分裂的细胞是过渡放大细胞过渡

9、放大细胞。如小肠干细胞的分裂速度如小肠干细胞的分裂速度(Tc=11小时小时)比比过渡放大细胞过渡放大细胞(Tc24小时小时)慢一倍。慢一倍。172过渡放大细胞：过渡放大细胞：过渡放大细胞是介于干细胞和分化细胞过渡放大细胞是介于干细胞和分化细胞之间的过渡细胞，过渡放大细胞经若干之间的过渡细胞，过渡放大细胞经若干次分裂产生分化细胞。次分裂产生分化细胞。通过这种方式，机体可用较少干细胞获通过这种方式，机体可用较少干细胞获得较多分化细胞。得较多分化细胞。183干细胞增殖缓慢的意义：干细胞增殖缓慢的意义：(1)利于干细胞利于干细胞对外界信号作出反应对外界信号作出反应，以决，以决定细胞的发展方向定细胞的发

10、展方向增殖或分化。增殖或分化。(2)减少基因突变的危险减少基因突变的危险。增殖缓慢使干细。增殖缓慢使干细胞有时间发现并纠正处于增殖周期过程胞有时间发现并纠正处于增殖周期过程中的错误。中的错误。19（二）干细胞的自稳定性（二）干细胞的自稳定性1自稳定性自稳定性自稳定性是干细胞的基本特征之一。指干细自稳定性是干细胞的基本特征之一。指干细胞可在个体生命过程中胞可在个体生命过程中自我更新自我更新并并维持其自维持其自身数目恒定身数目恒定。干细胞的自稳定性是区别肿瘤细胞的本质特干细胞的自稳定性是区别肿瘤细胞的本质特征。征。干细胞通过其特有的分裂方式维持自稳定性。干细胞通过其特有的分裂方式维持自稳定性。20

11、2干细胞的分裂方式干细胞的分裂方式 干细胞有干细胞有对称对称与与不对称不对称两种分裂方式。两种分裂方式。对称分裂：干细胞对称分裂：干细胞 分裂分裂干细胞干细胞干细胞干细胞对称分裂：干细胞对称分裂：干细胞 分裂分裂分化细胞分化细胞分化细胞分化细胞不对称分裂：干细胞不对称分裂：干细胞 干细胞干细胞分化细胞分化细胞分裂分裂21不对称分裂的不对称分裂的结果结果使两个子细胞一个成为使两个子细胞一个成为功能专一的功能专一的分化细胞分化细胞；另一个保持；另一个保持干细干细胞胞的特征。的特征。不对称分裂发生原因不对称分裂发生原因：系列基因调控。系列基因调控。细胞质物质不均等分配。细胞质物质不均等分配。22三、

12、干细胞的分化特征三、干细胞的分化特征 23（一）干细胞的分化潜能（一）干细胞的分化潜能 根据其分化潜能大小，干细胞可分为三类。根据其分化潜能大小，干细胞可分为三类。全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞专能干细胞专能干细胞24(二)干细胞的转分化和去分化干细胞的转分化和去分化 1干细胞的干细胞的转分化转分化：一种一种组织类型的干细胞在适当条件下分组织类型的干细胞在适当条件下分化为化为另一种另一种组织类型的细胞的过程称干组织类型的细胞的过程称干细胞的转分化。细胞的转分化。25实验：实验：C57BL/6J成年小鼠成年小鼠 造血干细造血干细胞胞 WBB6F/J-KitW/KitW-V鼠鼠(亚致死亚

13、致死剂量同位素照射剂量同位素照射) 在在鼠鼠的神经胶质的神经胶质细胞中检测到细胞中检测到Y染色体染色体.即即鼠的造血干细胞移植到造血干细胞移植到鼠鼠中分化为中分化为脑星形胶质细胞。脑星形胶质细胞。移植分离3天2627282干细胞干细胞去分化：去分化：一种干细胞向其前体细胞的逆向转化称一种干细胞向其前体细胞的逆向转化称干细胞去分化。干细胞去分化。实验：成体鼠造血干细胞实验：成体鼠造血干细胞 鼠卵泡的鼠卵泡的内细胞团内细胞团 表达胎鼠的珠蛋白表达胎鼠的珠蛋白基因基因参与胚胎造血系统的发育。参与胚胎造血系统的发育。 注入分化状态逆转29303. 干细胞的可塑性干细胞的可塑性(1)干细胞的横向分化干细

14、胞的横向分化：在干细胞移植时，供体干细胞在受体中通在干细胞移植时，供体干细胞在受体中通常分化为常分化为与其组织来源一致的细胞与其组织来源一致的细胞。但有。但有时供体干细胞会分化出时供体干细胞会分化出与其组织来源不一与其组织来源不一致的其它细胞致的其它细胞，这种现象称，这种现象称干细胞横向分干细胞横向分化化(trans-differentiation)。31干细胞横向分化表明成体干细胞被移植入干细胞横向分化表明成体干细胞被移植入受体中具有很强的可塑性。为干细胞治疗受体中具有很强的可塑性。为干细胞治疗提供了可能。提供了可能。(2)实验实验：小鼠肌肉干细胞：小鼠肌肉干细胞体外培养体外培养5天天少量骨

15、髓间质细胞少量骨髓间质细胞 接受致死量辐射的接受致死量辐射的小鼠中小鼠中 各种血细胞系。各种血细胞系。植入分化32(3)横向分化的调控机制横向分化的调控机制：与干细胞的微环境有关。与干细胞的微环境有关。干细胞进入新的微环境后，对分化信号干细胞进入新的微环境后，对分化信号的反应受到周围正在进行分化细胞的影的反应受到周围正在进行分化细胞的影响，从而对新的微环境中的调节信号做响，从而对新的微环境中的调节信号做出反应。出反应。33四、干细胞增殖与分化的微环境四、干细胞增殖与分化的微环境 干细胞巢干细胞巢(stem cell nich)：干细胞在组织：干细胞在组织中的居所。中的居所。干细胞生存的微环境干

16、细胞生存的微环境：指干细胞巢中控制：指干细胞巢中控制干细胞增殖与分化的干细胞增殖与分化的外部信号外部信号。34如：如：这些物质可以介导干细胞这些物质可以介导干细胞-干细胞的相互干细胞的相互作用，以及细胞与细胞外基质的作用，作用，以及细胞与细胞外基质的作用，影响干细胞的增殖和分化。影响干细胞的增殖和分化。细胞分泌因子细胞分泌因子细胞表面的粘附分子细胞表面的粘附分子细胞外基质成分细胞外基质成分35（一）分泌因子（一）分泌因子 分泌因子是由细胞自分泌或旁分泌的生长分泌因子是由细胞自分泌或旁分泌的生长因子，有的分泌因子对维持干细胞的增殖，因子，有的分泌因子对维持干细胞的增殖，分化和存活具有调节作用。分

17、化和存活具有调节作用。如如转化生长因子转化生长因子-和和Wnt家族的成员，在家族的成员，在不同组织不同组织,甚至不同种属中都发挥重要作用。甚至不同种属中都发挥重要作用。 361转化生长因子转化生长因子TGF(transforming growth factor)是是TGF超超家族的成员之一，具有调节细胞生长和分化的家族的成员之一，具有调节细胞生长和分化的作用。作用。因为因为TGF能使正常成纤维细胞的表型发生转能使正常成纤维细胞的表型发生转化，即在化，即在EGF同时存在时，改变成纤维细胞贴同时存在时，改变成纤维细胞贴壁生长特性而获得在琼脂中生长的能力，并失壁生长特性而获得在琼脂中生长的能力，并失

18、去密度依赖的抑制作用，故命名。去密度依赖的抑制作用，故命名。37TGF的作用的作用：TGF-对细胞的生长、分化和免疫功能对细胞的生长、分化和免疫功能都有重要的调节作用。一般对都有重要的调节作用。一般对间充质起间充质起源源的细胞起的细胞起刺激刺激作用，而对作用，而对上皮或神经上皮或神经外胚层来源外胚层来源的细胞起的细胞起抑制抑制作用。作用。 如如TGF-家族成员家族成员Dpp可维持果蝇雌性生可维持果蝇雌性生殖干细胞的增殖。殖干细胞的增殖。382Wnt家族的分泌信号分子家族的分泌信号分子(1)Wnt基因基因：WntWnt基因最初是在小鼠乳腺癌克隆出来的基因最初是在小鼠乳腺癌克隆出来的原癌基因，因病

19、毒基因在其旁边插入可激原癌基因，因病毒基因在其旁边插入可激活该基因，称为活该基因，称为IntInt基因基因，后发现其与果，后发现其与果蝇的蝇的无翅基因无翅基因(Wingless,wg(Wingless,wg) )高度同源，高度同源，故合称为故合称为WntWnt基因基因。39(2)Wnt信号分子信号分子： 是是Wnt基因编码的长度为基因编码的长度为350400个氨基个氨基酸的分泌型糖蛋白。它与酸的分泌型糖蛋白。它与细胞表面细胞表面及及细细胞外基质胞外基质有联系，在小范围内有联系，在小范围内(几个细几个细胞直径胞直径)起起信使信使的作用。的作用。 40(3)Wnt信号途径信号途径：是由是由Wnt参

20、与的将信号由参与的将信号由细胞表面细胞表面传至传至细胞核内细胞核内的信号传导途的信号传导途径。径。主要包括主要包括Wnt信号蛋白信号蛋白，跨膜受体，跨膜受体(Frizzled)，辅受体，辅受体LRP(低密低密度脂蛋白受体有关的跨膜蛋白度脂蛋白受体有关的跨膜蛋白)、Dishevelled、糖原合成酶激酶糖原合成酶激酶3(GSK3)、抗原提呈细胞（、抗原提呈细胞（APC）、Axin、-连环蛋白连环蛋白及及T细胞细胞因子因子/淋巴结增强因子淋巴结增强因子(TCF/LEF)家族转录调节因子等。家族转录调节因子等。41(4)Wnt信号途径的作用信号途径的作用：在生物的正常发育中起重要作用，是组织发育、分

21、化所必需在生物的正常发育中起重要作用，是组织发育、分化所必需的关键信号通路。的关键信号通路。 (5)Wnt信号途径的作用机理：信号途径的作用机理：通过通过TCF/LEF和-cat对对C-myc的表达进行调控，即的表达进行调控，即Wnt通路的通路的靶基因为靶基因为c-myc。42TCF/LEF是是Wnt信号通路的信号通路的中间介质中间介质，可与可与-连连环蛋白环蛋白(-catenin，-cat)结合成复合物，将结合成复合物，将-catenin由胞浆由胞浆核内核内。-cat是是Wnt信号通路中最重要的信号分子。信号通路中最重要的信号分子。-cat具有两种功能：具有两种功能：细胞粘附细胞粘附及及信号

22、转导信号转导，其，其C-端参端参入信号转导，入信号转导，N-端参入细胞粘附。端参入细胞粘附。43正常情况下，在正常情况下，在APC、GSK-3、Axin等调节下，胞浆等调节下，胞浆内内-catenin处于平衡状态。处于平衡状态。当Wnt因子因子与其受体结合，与其受体结合，Wnt信号传导使信号传导使GSK3被抑被抑制，制，使使-catenin不能正常水解而不能正常水解而积累积累，过量的，过量的-catenin与与Lef/Tcf结合并入核，结合并入核，与DNA结合蛋白结合蛋白Tcf3结结合，激活合，激活c-myc、cyclinD1等基因转录，促进细胞增殖等基因转录，促进细胞增殖分化。分化。44如如

23、Tcf/Lef转录因子家族转录因子家族对上皮干细胞的对上皮干细胞的分化：分化：Tcf/Lef与与-Catenin形成转录复合物后，形成转录复合物后，促使角质细胞转化为多能状态并分化为促使角质细胞转化为多能状态并分化为毛囊。毛囊。45461细胞治疗。细胞治疗。干细胞可恢复因重大疾病而损害的细胞，干细胞可恢复因重大疾病而损害的细胞，这是干细胞潜在的最大优势。这是干细胞潜在的最大优势。由于丧失正常细胞功能的疾病都可以通由于丧失正常细胞功能的疾病都可以通过移植由胚胎干细胞分化来的特异组织过移植由胚胎干细胞分化来的特异组织细胞来治疗。细胞来治疗。（一）移植研究（一）移植研究47如用神经细胞治疗神经变性疾

24、病如用神经细胞治疗神经变性疾病(帕金森氏综合帕金森氏综合征、享廷顿舞蹈症、老年痴呆症等征、享廷顿舞蹈症、老年痴呆症等)；用胰岛细胞治疗糖尿病；用胰岛细胞治疗糖尿病；用心肌细胞修复坏死的心肌等。用心肌细胞修复坏死的心肌等。因为成年人的心脏和胰岛几乎没有干细胞，无法因为成年人的心脏和胰岛几乎没有干细胞，无法靠自身得到修复。可以用人体胚胎干细胞能直接靠自身得到修复。可以用人体胚胎干细胞能直接分化成相应细胞进行移植。分化成相应细胞进行移植。482基因治疗基因治疗。即通过胚胎干细胞和基因。即通过胚胎干细胞和基因工程技术，矫正缺陷基因。工程技术，矫正缺陷基因。因干细胞能自我复制更新，是基因治疗的因干细胞能

25、自我复制更新，是基因治疗的理想靶细胞。将治疗基因整合到干细胞，理想靶细胞。将治疗基因整合到干细胞，再将干细胞移植入人体中，能够持久地发再将干细胞移植入人体中，能够持久地发挥作用，而不担心像分化的细胞那样，在挥作用，而不担心像分化的细胞那样，在细胞更新中可能丢失治疗基因的结果。细胞更新中可能丢失治疗基因的结果。49例如，对囊性纤维化病的治疗。例如，对囊性纤维化病的治疗。囊性纤维化病是一种基因缺陷遗传病，囊性纤维化病是一种基因缺陷遗传病，30岁以前致死。若在岁以前致死。若在胚胎早期干细胞中将缺胚胎早期干细胞中将缺陷基因修正陷基因修正，再将，再将修复后的胚胎干细胞嵌修复后的胚胎干细胞嵌入胚胎中入胚胎

26、中， 将会生出一个健康的婴儿。将会生出一个健康的婴儿。由于伦理和某些技术问题，现在还未展开由于伦理和某些技术问题，现在还未展开此类实验。此类实验。50（二）基础研究（二）基础研究 1利用干细胞利用干细胞研究解释先天缺陷研究解释先天缺陷的产生的产生原因原因和和防治防治方法。方法。2将发育生物学与干细胞生物学相关联，将发育生物学与干细胞生物学相关联，研究干细胞生长与分化的研究干细胞生长与分化的遗传控制与环遗传控制与环境条件境条件等，便于在实验室中进行干细胞等，便于在实验室中进行干细胞的培养和分化。的培养和分化。 5152 细胞发生癌变必须累积许多突变，一般体细胞寿命较细胞发生癌变必须累积许多突变，

27、一般体细胞寿命较短，经数个周期的分裂生长就进入正常的程序化死亡，短，经数个周期的分裂生长就进入正常的程序化死亡，无法累积众多的突变；只有干细胞才可能长时间存活，无法累积众多的突变；只有干细胞才可能长时间存活，从而可以接受所有的导致肿瘤的突变。从而可以接受所有的导致肿瘤的突变。 干细胞几乎无限的自我更新为发生基因突变提供了较干细胞几乎无限的自我更新为发生基因突变提供了较多的可能。多的可能。 肿瘤与干细胞一样，具有分裂增殖、迁移、再生长的肿瘤与干细胞一样，具有分裂增殖、迁移、再生长的能力。能力。 肿瘤组织中仅有极小部分细胞肿瘤组织中仅有极小部分细胞(干细胞干细胞)能通过接种、能通过接种、培养或转移

28、等方式形成新的肿瘤。培养或转移等方式形成新的肿瘤。肿瘤干细胞学说的理论基础肿瘤干细胞学说的理论基础53 恶性肿瘤具有无限增殖和侵袭性生长的特点，传统的恶性肿瘤具有无限增殖和侵袭性生长的特点，传统的观念认为肿瘤形成是所有肿瘤细胞共同增殖的结果。观念认为肿瘤形成是所有肿瘤细胞共同增殖的结果。然然而，而，1997年年Dick等人对急性髓性白血病的研究表明，不等人对急性髓性白血病的研究表明，不同的白血病细胞亚群移植到严重联合免疫缺陷病的裸鼠，同的白血病细胞亚群移植到严重联合免疫缺陷病的裸鼠，其肿瘤细胞成瘤能力差异巨大，大部分的白血病细胞不其肿瘤细胞成瘤能力差异巨大，大部分的白血病细胞不能有效增殖，仅仅

29、少数细胞有稳定持续的形成肿瘤克隆能有效增殖，仅仅少数细胞有稳定持续的形成肿瘤克隆的能力。这些细胞的表面标志为（的能力。这些细胞的表面标志为（Thy1-, CD34+, CD38-），约占白血病细胞总数的），约占白血病细胞总数的0.2-1%，具备干细胞特性，具备干细胞特性，被称作被称作白血病干细胞白血病干细胞。由此提出了肿瘤形成的新模式由此提出了肿瘤形成的新模式肿瘤干细胞学说肿瘤干细胞学说。5455广泛用于肿瘤学、免疫学、毒理学等基础医学和临床医学的研究56为了提高繁殖率和存活率，一般采用纯合型雄鼠与杂合型雌鼠交配的繁殖方式，可以获得1/2纯合型仔鼠。575859匀浆器匀浆器60616263 肿

30、瘤干细胞肿瘤干细胞在肿瘤中的一小部分具有无限增值能力，在肿瘤中的一小部分具有无限增值能力，并形成肿瘤能力的细胞，也称癌干细胞。并形成肿瘤能力的细胞，也称癌干细胞。 肿瘤干细胞在肿瘤组织中所占的比例很少，具有形成肿瘤干细胞在肿瘤组织中所占的比例很少，具有形成能力是肿瘤干细胞的本质特征。目前已经在乳腺癌，脑瘤能力是肿瘤干细胞的本质特征。目前已经在乳腺癌，脑瘤等实体瘤以及血液系统肿瘤中发现了肿瘤干细胞。等实体瘤以及血液系统肿瘤中发现了肿瘤干细胞。 鉴定通常是首先通过分子标志将肿瘤细胞悬液用鉴定通常是首先通过分子标志将肿瘤细胞悬液用荧光荧光活化细胞分选系统活化细胞分选系统(fluorescence a

31、ctivated cell sorting FACS)和磁性活化细胞分选系统和磁性活化细胞分选系统(magnetic activated cell sorting MACS) 分选为若干亚群，然后将不同的细胞亚群分选为若干亚群，然后将不同的细胞亚群移值到裸鼠的体内观察其成瘤性，肿瘤干细胞就存在于具移值到裸鼠的体内观察其成瘤性，肿瘤干细胞就存在于具有成瘤性的细胞亚群中。有成瘤性的细胞亚群中。64v是指一个细胞分裂为两个细胞，但其中一个子代是指一个细胞分裂为两个细胞，但其中一个子代细胞仍然保持与亲代细胞完全相同的未分化状态；细胞仍然保持与亲代细胞完全相同的未分化状态；而另一个细胞则定向分化，这种分

32、裂称为而另一个细胞则定向分化，这种分裂称为。v 肿瘤干细胞通过自我更新维持着肿瘤的持续生肿瘤干细胞通过自我更新维持着肿瘤的持续生长。肿瘤干细胞积累了所在肿瘤的基因突变，正长。肿瘤干细胞积累了所在肿瘤的基因突变，正是这些基因突变导致了肿瘤细胞的过度增殖，乃是这些基因突变导致了肿瘤细胞的过度增殖，乃至转移播散。至转移播散。65 v 肿瘤干细胞的致瘤性因肿瘤种类不同肿瘤干细胞的致瘤性因肿瘤种类不同差别较大，主要从两个方面进行评价：差别较大，主要从两个方面进行评价：一是肿瘤干细胞在体外克隆形成的能力一是肿瘤干细胞在体外克隆形成的能力;二是肿瘤干细胞在免疫缺陷细胞动物体二是肿瘤干细胞在免疫缺陷细胞动物体

33、内的肿瘤形成。内的肿瘤形成。66 v 具有多向分化潜能，能够重建相应组织所有具有多向分化潜能，能够重建相应组织所有的细胞成分。肿瘤干细胞能够形成缺乏自我的细胞成分。肿瘤干细胞能够形成缺乏自我更新能力但具有分裂能力的子代细胞，生理更新能力但具有分裂能力的子代细胞，生理状态下称为状态下称为“分化分化”。肿瘤缺乏分化为表型。肿瘤缺乏分化为表型正常的成熟细胞的能力，但能发生不同程度正常的成熟细胞的能力，但能发生不同程度的有限的分化，从而形成组织病变学各异的的有限的分化，从而形成组织病变学各异的肿瘤。肿瘤。67v耐药性是肿瘤干细胞的特征之一，因而耐药性是肿瘤干细胞的特征之一，因而不少报道认为肿瘤干细胞的

34、存在是导致不少报道认为肿瘤干细胞的存在是导致肿瘤化疗失败的主要原因肿瘤化疗失败的主要原因。6869(1)两者均不是处于分化途径的终端，而是保持未分化状态，两者均不是处于分化途径的终端，而是保持未分化状态，都具有分化能力，并且细胞均具有无限增殖分裂的潜能，都具有分化能力，并且细胞均具有无限增殖分裂的潜能，增殖的同时可诱导血管形成。增殖的同时可诱导血管形成。(2)两者均具有端粒酶活性以及扩增的端粒重复序列，而人两者均具有端粒酶活性以及扩增的端粒重复序列，而人类终末体细胞不具有端粒酶活性。类终末体细胞不具有端粒酶活性。(3) 两者的分裂方式有两种，一种是两者的分裂方式有两种，一种是对称分裂对称分裂，

35、即形成两个，即形成两个相同的干细胞；另一种是相同的干细胞；另一种是非对称分裂非对称分裂，即由于细胞质中调，即由于细胞质中调节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆地走向节分化蛋白不均匀地分配，使得一个子细胞不可逆地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。特征，仍作为干细胞保留下来。70(1)干细胞可以在某一时间内连续分裂，也可以在较长时间干细胞可以在某一时间内连续分裂，也可以在较长时间内处于相对静止状态。干细胞的自我更新具有负反馈调节，内处于相对静止状态。干细胞的自我更新具有负反馈调节，增殖和分化处

36、于平衡状态，是有序的；而在肿瘤干细胞中，增殖和分化处于平衡状态，是有序的；而在肿瘤干细胞中，这一调节机制并不存在，它的增殖分化是无序的，失控的。这一调节机制并不存在，它的增殖分化是无序的，失控的。 (2)肿瘤干细胞没有分化为成熟细胞的能力，其分化程序异肿瘤干细胞没有分化为成熟细胞的能力，其分化程序异常，这与有正常分化程序的干细胞有着本质的不同。常，这与有正常分化程序的干细胞有着本质的不同。(3)肿瘤干细胞倾向于累积复制错误，而干细胞的发育机制肿瘤干细胞倾向于累积复制错误，而干细胞的发育机制要防止这种现象的出现。要防止这种现象的出现。71自肿瘤干细胞理论建立以来，从最早的血液系统肿自肿瘤干细胞理

37、论建立以来，从最早的血液系统肿瘤干细胞到最近的实体性肿瘤，如肺癌与其他肿瘤瘤干细胞到最近的实体性肿瘤，如肺癌与其他肿瘤干细胞的确定，这一理论得到了有力的证实。干细胞的确定，这一理论得到了有力的证实。不同类型肿瘤干细胞的发现时间与文献不同类型肿瘤干细胞的发现时间与文献72F肿瘤干细胞标志物是一些在肿瘤干细胞中特肿瘤干细胞标志物是一些在肿瘤干细胞中特异性高表达（阳性表达）、不表达或低表达异性高表达（阳性表达）、不表达或低表达（阴性表达）的分子，常为细胞表面的特异（阴性表达）的分子，常为细胞表面的特异性蛋白质。目前肿瘤干细胞表面标志物是最性蛋白质。目前肿瘤干细胞表面标志物是最可靠的鉴定肿瘤干细胞的方

38、法。可靠的鉴定肿瘤干细胞的方法。7374F与正常干细胞的信号转导系统相似，肿瘤干细胞与正常干细胞的信号转导系统相似，肿瘤干细胞的信号系统也是的信号系统也是细胞外因子通过与受体（膜受体细胞外因子通过与受体（膜受体或核受体）结合，引发肿瘤干细胞内的一系列生或核受体）结合，引发肿瘤干细胞内的一系列生物化学反应以及蛋白质相互作用，直至细胞生理物化学反应以及蛋白质相互作用，直至细胞生理反应所需基因开始表达、各种生物学形成的过程反应所需基因开始表达、各种生物学形成的过程。肿瘤干细胞信号系统的持续激活或活性异常增加肿瘤干细胞信号系统的持续激活或活性异常增加对维持肿瘤细胞的高增殖、低分化以及永生性生对维持肿瘤

39、细胞的高增殖、低分化以及永生性生长有重要作用。长有重要作用。7577 肿瘤干细胞的培养类似于正常干细胞的培养，肿瘤干细胞的培养类似于正常干细胞的培养，只是细胞来源不同。从原代肿瘤中获取肿瘤细只是细胞来源不同。从原代肿瘤中获取肿瘤细胞，在含有适当生长因子（如胞，在含有适当生长因子（如bFGF、EGF等）等）的无血清培养基中培养。经过一段时间的培养，的无血清培养基中培养。经过一段时间的培养，非肿瘤干细胞由于非肿瘤干细胞由于”血清饥饿血清饥饿”将不能存活，将不能存活，而肿瘤细胞可以存活并繁殖。由此肿瘤细胞将而肿瘤细胞可以存活并繁殖。由此肿瘤细胞将得到纯化并维持干细胞状态，其得率也将提高。得到纯化并维持干细胞状态，其得率也将提高。7879传统理论指导下癌症的治疗有放疗传统理论指导下癌症的治疗有放疗法，化疗法，外科切除等方法。这法，化疗法，外