干细胞及其研究进展

干细胞及其研究进展制作人：赵启龙（D12202008）张燕凤（D12201015）赵楠楠（D12201047）日期：2012年11月23日内容简介一、干细胞定义二、干细胞分类三、干细胞的形态、生化特点胚胎干细胞的形态特征胚胎干细胞的生化特征四、成体干细胞的研究及其应用五、干细胞研究的意义干细胞定义

干细胞（StemCell,SC）是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生成各种组织器官和人体的潜，是一群具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体，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，在医学界被称为“万能细胞”。干细胞由受精卵发育分化而来,是人体的起源细胞,最初形成原始胚胎干细胞,进一步分化增殖形成囊胚样结构,其内细胞团的胚胎干细胞具有自我复制、高度增殖和多向分化潜能的特性。是形成人体各种组织的全能性,可逐步分化发育成不同阶段胎儿的各种组织器官;随后干细胞失去全能性,成为亚全能、多能干细胞或具有特定功能的组织专能的成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现，成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织，为干细胞的广泛应用提供了基础。干细胞研究是当代生物科学技术中的热点问题之一,引起各国政府、学术界乃至广大公众的广泛关注。干细胞作为机体内的一种特殊类型的细胞,具有自我复制、自我更新、多向分化的潜能。如何运用伦理学理论来分析和探讨干细胞研究中的伦理问题,并对干细胞研究提出伦理指导原则和管理建议,具有重大的理论意义和现实意义。干细胞分类第一，根据干细胞分化能力（潜能）的不同，分为三类：1.全能干细胞（totipotentstemcell）：ES细胞，受精卵2.多能干细胞（pluripotent\multipotentstemcell）：成人组织干细胞（骨髓造血干细胞、神经干细胞）3.单能干细胞（unipotentstemcell）：专能干细胞（出生后肝细胞的再生来自于肝脏的干细胞）

受精作用胚胎发育全能干细胞造血干细胞移植（各种干细胞+免疫细胞）多能干细胞移植方式外周造血干细胞骨髓造血干细胞脐带血造血干细胞成分较为单一的造血干细胞除造血干细胞外，还有其他血液成分除造血干细胞外，还有其他血液成分采集方法在上臂血管采集，不住院不麻醉，采集前注射动员剂无痛苦在骨髓上钻孔采集，需住院需麻醉，不需注射动员剂，有痛苦收集脐带血移植应用普遍较少只适用25公斤以下儿童成本低高很高采集及恢复时间2—4天半年——保存无需保存无需保存实体保存应用普遍较少很少造血干细胞骨髓造血干细胞多能干细胞神经干细胞多能干细胞单能干细胞肝脏干细胞肝脏病学:肝脏祖细胞的来源该图汇总了目前已知的肝脏祖细胞（LPC）的来源以及它们与肿瘤起源干细胞样细胞（TISC）和肝癌的关系，显示了最近确认的细胞表面标志和命运决定转录因子。第二，根据分化类别不同，可分为：1.神经干细胞：（外周神经干细胞、中枢神经干细胞）2.造血干细胞：（脐血造血干细胞、外周造血干细胞）3.ES细胞：内细胞群（来自早期胚胎4~5天的，称作胚泡中的内细胞群）和（离开胚泡后，内细胞群的细胞就可以培养成胚胎干细胞）4.胚胎生殖细胞（embryonicgermcell;EGcell）：从哺乳动物胚胎（5~6周胎儿）生殖嵴原生殖细胞培养成的多潜能干细胞，性质类似于胚胎干细胞。随后的发育中，生殖嵴发育为睾丸或卵巢，原生殖细胞生成精子或卵子。5.视网膜干细胞6.上皮干细胞7.肿瘤干细胞等CSC-1CSC-2CSC-3第三，根据在个体发育过程出现的先后（发育状态）不同，可分为：1.胚胎干细胞：a.EC细胞（Humanesophagealepithelialcells，人食管癌上皮细胞）b.ES细胞（embryonicstemcell,ES）

c.EG细胞2.成体干细胞人食管癌上皮细胞成体干细胞成体干细胞体内发育为不同组织干细胞的形态、生化特点胚胎干细胞的形态特征

胚胎干细胞都具有相似的形态特点，与早期胚胎细胞相似，细胞较小，核质比高，细胞核明显，有一个或多个核仁，染色质较分散，细胞质内除游离核糖体外，其他细胞器很少；体外培养细胞呈多层集落状生长，紧密堆积在一起，无明显细胞界限.细胞的染色体均为稳定的二倍体核型胚胎干细胞的生化特征1.胚胎干细胞时期的标记分子胚胎干细胞表达时可用于检测的标记分子有：①转录因子Oct-4

、②碱性磷酸酶、③Genesis、④TRA-1-60、⑤TRA-1-81、⑥CD30等。其中，转录因子Oct-4

是应用最广的标记分子。2.转录因子Oct-4的特点胚胎干细胞表达早期胚胎细胞的表面具有抗原，转录因子Oct-4为目前广泛用于鉴定胚胎干细胞是否处于未分化状态的一个重要的标记分子.研究发现，它最早表达于胚胎8细胞时期，一直到细胞发育至桑椹胚时期，在每个卵裂球中都可检测到大量的Oct-4的表达产物，这之后Oct-4的表达局限于内细胞团细胞.由此可见，Oct-4为细胞是否具有多能性的一个标记分子胚胎8细胞时期成体干细胞的研究及其应用成体干细胞包括脐带血、骨髓等。成体干细胞的研究与应用在伦理上是可以接受的，但是成体干细胞不如胚胎干细胞的分化能力强，因此不能互相代替。应当鼓励科学家优先从患者成体干细胞建立多能干细胞系，既可降低成本，又可减少伦理学争论。通过以上分析可以看出，如果不是为了研究目的通过体外受精培植人类胚胎进行研究，而是利用一些特殊的胚胎进行研究就可以在一定程度上绕过胚胎干细胞研究中的伦理争议，就可以缓和伦理保守派和科研激进派之间的矛盾。伦理争议干细胞研究的意义干细胞是在生命的生长和发育中起“主干”作用的原始细胞，它的神奇之处在于，它具有自我更新、高度增值和多细胞可以横向分化为肝脏、神经等组织的细胞.在各种干细胞的研究与应用中，胚胎干细胞（简称ES细胞）最引人注目.最新的研究表明，利用胚胎干细胞自我更新、高度增殖和多向分化的能力，结合现代生物医学及工程技术，有可能完全攻破人类组织或器官的修复和替代的难题。干细胞研究是当代生物科学技术中的热点问题之一,引起各国政府、学术