第四章动物干细胞讲课.ppt

2007年十大科学突破 发现人类基因组个体间差异 用皮肤细胞培育出胚胎干细胞 发现银河系能量最大的宇宙射线 发现人体蛋白受体结构 发现超越硅电子的器件 证实量子霍尔效应 发现T细胞具有分工作战能力 发现高效低成本制药技术 发现人类大脑记忆的关健中心 编制挑战人类智力的电脑游戏 2008年十大科学突破 在火星山发现冰 用干细胞培育器官 在银河系内发现与生命起源有关的糖分子 治愈艾滋病 超级计算机 为癌症患者做基因组测序 碳纳米管制成的扩音器 测出现今温室气体水平为800,000年来的最高值 把水变成燃料 干细胞技术 2010年十大科学突破 科学家首次观测到宏观物体量子效应 合成生物学 尼安德特人基因组 HIV预防 外显子组测序/罕见疾病基因 分子动力学模拟 量子模拟器 下一世代的基因组学 RNA的重新编程 大鼠的回归  2012年十大科学突破 希格斯玻色子 丹尼索瓦人基因组 让干细胞形成卵子 好奇号的着陆系统 X射线激光解开蛋白质的结构 基因组的精密工程 马约拉纳费米子 ENCODE项目 大脑/机器界面 中微子混合角 一、干细胞的概念 　　　 干细胞（Stem cell）是一群具有无限的或者永生的自我更新能力，至少能够产生一种高度分化的子代细胞的细胞（分化潜能），是个体生命过程中产生和存在的一个特殊细胞群体。 全能干细胞 多能干细胞 单能干细胞 胚胎干细胞 来自早期胚胎、原始生殖细胞、或畸胎瘤组织等的干细胞－万能细胞 胚胎干细胞研究的进展 胚胎干细胞的生物学特性 ※ 胚胎干细胞系的建立 ※ 胚胎干细胞的应用 1958年, Stevens最早发现了畸胎瘤干细胞 1981年, Evans和Martin分别成功地分离和体外培养了小鼠的胚胎干细胞 1995年, Thomson等人分离建立了第一株灵长类动物的胚胎干细胞 1998年, Thomson等建立了第一株人类胚胎干细胞 1998年, Shamblott等建立了第一株人类生殖干细胞 2006年, Takahashi等建立了第一株小鼠iPS 2007年, Takahashi等建立了第一株人iPS 2008年，Andrew French首次用字体皮肤细胞克隆出人类胚胎，但未能成功提取出胚胎干细胞 二、胚胎干细胞的生物学特性 1. 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 2.生化特征 具有碱性磷酸酶和端粒酶活性； 表达SSEA-3、SSEA-4等； 表达OCT-4蛋白； 无X染色体失活。 3. 其他特征 二倍体核型 具有无限增殖能力 具有发育的多潜能性 能够形成嵌合体 具有培养细胞的所有特征，缺乏细胞周期中的G1期的检验点 2.胚胎的来源 胚胎的发育阶段：囊胚 小鼠胚胎来源 母小鼠超数排卵受精后采集 人胚胎的来源 多来自人工受精卵体外培养而来 普通培养法 囊胚在分离培养液中培养2－5d 吸取ICM，胰酶消化，用培养液中和酶 分散后ICM小团块与饲养层细胞共培养，7天后更换培养液，形成细胞克隆。 离散细胞克隆为单细胞，转移到新的饲养层细胞，形成小的细胞克隆即分离培养成功。 免疫外科法 用0.5%链霉蛋白酶，溶解去除透明带 利用兔抗鼠抗体和豚鼠血清处理胚胎，溶解去除滋胚层，获得ICM 后续操作同普通培养法 4.胚胎干细胞的增殖培养 饲养层培养： 特殊的培养液：用DMEM培养液，还要加非必须氨基酸；β-巯基乙醇。 以成纤维细胞为饲养细胞。 有时需加入LIF，抑制细胞分化 无饲养层培养：条件培养基 5.胚胎干细胞的鉴定 碱性磷酸酶检测 特异性表面抗原表达的鉴定 端粒酶活性的检测 核型分析 体外分化能力鉴定 体内分化能力鉴定 嵌合能力的鉴定 第三节 成体干细胞 二、成体干细胞的生物学特性 慢周期性 自我更新和再生能力的有限性 可塑性: 超越特定组织、分化成其他组织的功能性细胞，参与其他损伤组织的修复。 三、成体干细胞的类别 造血干细胞 神经干细胞 皮肤干细胞 间充质干细胞 肝脏干细胞等 4.1 概念 人体内比较独特的体细胞群，具有高度的自我更新能力和多向分化潜能，能够长期重建造血和修复损伤。 4.2 来源 4.3 生物学特性 体内终身存在，采用不对称的分裂方式 具有向髓系、淋巴系多向分化的潜能，移植后能够重建造血的同时重建免疫 表面标志物：CD34+ 4.4 分离 密度梯度离心，获得单核细胞 含固化抗体的细胞分离柱（CD34+） 4.5 鉴定（特异性的表面标志） CD34分子：表达于造血干细胞、一部分造血祖细胞、小血管内皮细胞及胚胎成纤维细胞的表面。 结合其他表面标志，可将CD34+细胞分为若干亚群 CD38分子：小鼠C