胚胎干细胞的研究及其应用课件

细胞是机体组成的基本单位细胞细胞群组织机体2021/10/10星期日1一方面，通过细胞分裂，细胞数量越来越多；另一方面，细胞在形态、结构和功能上发生特异性的变化。个体发育过程中细胞变化：2021/10/10星期日2基因选择性表达的结果细胞分化的原因：（基因没有改变）2021/10/10星期日3骨髓干细胞分化示意图粒细胞骨髓造血干细胞髓系干细胞淋巴干细胞红细胞血小板淋巴细胞单核细胞细胞分化细胞特化2021/10/10星期日4受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（内含囊胚腔）原肠胚（内含原肠腔）胎儿形成：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。：由具有全能性细胞构成，细胞数在32个左右，排列紧密，形似桑椹内细胞团：发育成胎儿各组织滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘：卵子是否受精的标志是第二极体的形成胚胎发育过程滋养层三个胚层2021/10/10星期日5一、什么是干细胞？

干细胞（Stemcell）即起源细胞。在细胞的分化过程中，细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力，最终衰老死亡。机体在发展适应过程中为了弥补这一不足，保留了一部分未分化的原始细胞。因此，干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。2021/10/10星期日61.形态特征形态特征—圆形或椭圆形，核质比大；2.增殖特征

增殖的缓慢性增殖的自稳性（区别与肿瘤细胞的本质特征）干细胞的主要特征：2021/10/10星期日7全能干细胞多能干细胞专能干细胞按分化潜能按发育状态胚胎干细胞成体干细胞干细胞的分类2021/10/10星期日8专能干细胞—只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞。如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的成肌细胞。多能干细胞—具有分化成多种细胞或组织的潜能，但却丧失了发育成完整个体的能力。如造血干细胞、神经干细胞。全能干细胞—可以分化成全身200多种细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官。如胚胎干细胞（ES细胞）2021/10/10星期日9人类干细胞的来源成人细胞或脐血(骨髓和血)/胎儿组织(专能/多能)。人工流产后的人类胎儿生殖组织(全能)。通过体外受精产生的人类胚胎，治疗不育症的夫妇不再需要(全能)。用捐赠者的配子通过体外受精创造的人类胚胎(全能)。女性供卵要非常慎重。通过体细胞核转移技术(克隆技术)产生的人类胚胎(全能)。以上都必须获得当事人的知情同意。2021/10/10星期日10成体干细胞成体干细胞存在于胎儿、儿童和成人组织中的多能干细胞。特点：在特定条件下，成体干细胞能产生新的干细胞，或者按照一定的程序分化而形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。2021/10/10星期日11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。造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性转移性肿瘤疾病的最有效方法。与骨髓移植和外周血干细胞移植相比，研究发现脐血干细胞移植对HLA配型(HLA叫“骨髓配型”

)要求不高，不易受病毒或肿瘤的污染，且其优点在于没有来源的限制。造血干细胞2021/10/10星期日12

骨髓；1/400

外周血；1/100000

脐带血；1/10000

胎儿造血系统；胚胎干细胞和胚胎生殖细胞。造血干细胞的来源2021/10/10星期日13三.胚胎干细胞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.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。2021/10/10星期日14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。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。在未来几年，ES细胞移植和其它先进生物技术的联合应用很可能在移植医学领域引发革命性进步。2021/10/10星期日15胚胎干细胞2021/10/10星期日16形态特征体积小、核大，有一个或多个核仁；胚胎干细胞克隆紧密堆积，无明显的界限，形似鸟巢胚胎干细胞的形态和生化特征2021/10/10星期日17胚胎干细胞的分离酶消化后培养免疫方法去除滋养层细胞流式细胞仪分离法2021/10/10星期日182021/10/10星期日19胚胎干细胞系的建立过程2021/10/10星期日20胚胎干细胞的诱导分化：

胎牛血清，骨髓基质细胞共培养胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

造血细胞

RA胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－神经细胞

DMSO胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

肌肉细胞

TGF-B1,VEGF,bFGF胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

血管和内皮细胞

RA+胰岛素+T3胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

脂肪细胞

BMP-2,BMP-4胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

软骨细胞

地塞米松，磷酸甘油胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

骨细胞

基因转染胚胎干细胞－－－－－－－－－－－－－－－

胰岛素分泌细胞2021/10/10星期日212021/10/10星期日22来源于干细胞的组织可能用于治疗的疾病

细胞类型 治疗的疾病神经细胞

中风、帕金森氏病、老年痴呆症、

脊髓损伤、多发性硬化病 心肌细胞

心脏病发作、充血性心脏病产生胰岛素的细胞糖尿病软骨细胞 骨性关节炎血细胞癌症、免疫缺乏症、遗传学血液病、白血病肝细胞 肝炎、肝硬化皮肤细胞 烧伤骨细胞 骨质疏松症视网(眼)细胞 黄斑症骨骼肌细胞肌肉萎缩症2021/10/10星期日23治疗性克隆（体细胞核移植）技术2021/10/10星期日24胚胎干细胞研究面临的问题及解决办法

l用于干细胞研究的胚胎来源困难;

l如何保持胚胎干细胞的全能性，并控制向特别类型细胞转化？

l如何分离、纯化干细胞？

l分化后的细胞是否有致瘤性？

l干细胞在体外发育成完整的器官尚难以做到;

l分化细胞移植仍有可能发生免疫排斥;

l伦理问题

2021/10/10星期日25解决胚胎来源有限的途径：未成熟卵的体外成熟2021/10/10星期日26生命伦理学原则的应用：

人类胚胎干细胞研究问题支持和反对治疗性克隆的论证人类胚胎的道德地位“韩国克隆之父黄禹锡”2021/10/10星期日27胚胎是“人”吗？？胚胎是人(person)？胚胎是生命？什么是人？具有特定人类基因组、具有意识能力或潜在的意识能力、处于社会关系中的实体(出生为准)。胚胎是人类生物学生命(humanbiologicallife)，但尚未成为人、人类人格生命(humanpersonallife)。胚胎具有一定价值，应得到一定的尊重(duerespect,如尸体)。没有充分的理由不能操纵和毁掉。有效治疗疾病是一个充分理由。处置它要有一定程序和要求(dueprocedure)。但不具有与人一样的价值，毁掉胚胎不是“杀人”。然而毁掉要按一定程序去做。2021/10/10星期日28应有的尊重和应有的处理程序应有的尊重指适当的尊重：在完全尊重（人）与不必尊重（如一块孤立的石头）之间：非人动物、胎儿、胚胎、尸体等。人类胚胎用作研究必须是体外的，不能超过14天；不用人类胚胎，重要研究的目的就不可能达到；不是商品，不能买卖；科学家应采取必要的行动纪念那些胚胎的贡献；必要的程序是指专门的埋葬或活化，也应有简单庄严的仪式。2021/10/10星期日29观点理由1.不符合伦理道德(1)把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊敬;(2)早期的生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余的胚胎,无异于谋杀”;(3)有人会滥用设计试管婴儿技术,而设计婴儿性别;2.符合伦理道德(1)设计试管婴儿是为了救人,是救治患者的最好,最快捷的办法之一;(2)提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤;(3)脐带血乃试管婴儿的”身外之物”.3.中国政府的观点中国卫生部在《体外受精----胚胎移植及其衍生技术规范》中规定,”实施体外受精----胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部批准证书”.2021/10/10星期日303.主要用途(1)治疗人类的某些顽症(2)培育出人造组织器官，用于器官移植(3)是研究体外细胞分化的理想材料2021/10/10星期日31【自我检测】1、人体细胞中分化程度最低的是：（）A、胚胎干细胞B、造血干细胞C、胰腺细胞D、肌肉细胞2、按照细胞分化潜能由大到小排列顺序，正确的是：（）A、全能干细胞→专能干细胞→多能干细胞B、多能干细胞→胚胎干细胞→专能干细胞C、胚胎干细胞→骨髓造血干细胞→髓系干细胞D、胚胎干细胞→多能干细胞→造血干细胞3、胚胎干细胞是全能干细胞，可定向诱导分化为各种细胞、组织、器官甚至于个体。胚胎干细胞研究的目的不包括：（）A、为烧伤病人植皮B、为肾病患者进行肾移植C、为不孕者培育婴儿D、研究细胞分化机制ACC2021/10/10星期日324、下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解正确的是：（）A、人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团B、人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚内侧的内细胞团C、人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞D、人类胚胎干细胞不仅指人类囊胚中未分化的细胞、也指成人身上的成年干细胞5、下列关于胚胎干细胞的应用中最具争议的是（）A、利用干细胞治疗疾病B、加速改良和生产优良动物品种C、骨髓移植D、人胚胎干细胞克隆BD2021/10/10星期日336、胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中