动物细胞与组织培养-成体干细胞.ppt

成体干细胞部分 概念：成体干细胞， ? 成体干细胞包含哪些类别？各有何特点？ 成体干细胞在医学中的应用 一、概 论 20世纪初，Pappenheim等首次提出了成体干细胞的概念。 胚胎干细胞继续进行分化，形成具有特定功能的干细胞，这些专门化的干细胞统称多能干细胞。 在胎儿、儿童和成人组织中存在的多能干细胞统称“成体干细胞（Adult stem cell）”。 如血液干细胞可分化成白细胞、红细胞和血小板;皮肤干细胞可形成各种不同类型的皮肤细胞。 成体干细胞具有跨越组织或胚层分化的特性称为成体干细胞的可塑性或横向分化 2001年斯坦福大学的Blau博士等人对成体干细胞提出了一个全新的概念：成体干细胞是来自许多不同类型细胞（包括已分化细胞）的一种“状态”，这类细胞不仅存在特定组织中，还可通过血液到达躯体的各个部分，参与各种组织的再生和修复 成体干细胞是一种处于尚未分化的、处于干细胞/祖细胞/前体细胞状态的成体细胞，它来源于成年和未成年个体的组织干细胞。 在正常生理条件下，它倾向于更新、并分化为所在特定组织的若干种细胞。 但在特殊条件诱导下，成体干细胞能超越特定组织、分化呈其他组织的功能性细胞，参与其他损伤组织的修复 最近几年的研究表明，这些干细胞的分化能力远 超过传统观点局限的范围。 例如骨髓成体干细胞在合适的体内外环境中可长期生长，也可分化为成骨细胞 、软骨细胞、脂肪细胞 、平滑肌细胞 、成纤维细胞、骨髓基质细胞及多种血管内皮细胞。还可形成一种肝脏前体细胞－肝卵园细胞，神经、胶质细胞和心肌细胞。 高度纯化的造血干细胞可分化形成肝细胞、内皮细胞和心肌细胞；骨骼肌细胞能分化出造血细胞；中枢神经系统干细胞可形成血液细胞、肌肉和许多其它体细胞。 成体干细胞这种跨系统分化特性称为“可塑性（Plasticity）”。 二、成体干细胞的可塑性 1、骨髓干细胞 b. 造血干细胞  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。 HSC表面存在一些标志，可用流式细胞仪和免疫磁性分选技术从骨髓细胞中分离和纯化出HSC。 HSC移植到不同的环境可分化为各种不同类型细胞。 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和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法。 3、肝干细胞 1958年Wilson等认为肝组织中存在着干细胞，因为肝组织均有营养损伤和部分切除时再生能力。 肝卵圆细胞能在体外大量增值，细胞移植后可分化为肝细胞和胆管上皮细胞，表明肝卵圆细胞是肝干细胞。 肝干细胞的可塑性 肝干细胞移植到胰腺和十二指肠时可分化胰腺细胞和肠上皮细胞，表明肝干细胞在适当的微环境中能被诱导分化为内胚层的其他组织细胞。 丁酸钠或二甲亚砜可诱导肝干细胞分化为肝细胞 转化生长因子（TGF-bata）或肝细胞生长因子（HGF）可诱导肝干细胞分化为胆上皮细胞 4、骨骼肌干细胞 肌肉的生长、更新和修复是由肌纤维周围的卫星细胞介导的——即骨骼肌干细胞 骨骼肌干细胞不仅可分化为肌肉，而且可分化为血液细胞成分。具有分化的可塑性 四、成体干细胞的体外培养和特性 1、骨髓间质干细胞 半世纪来造血干细胞移植治疗血液病、自身免疫病和遗传疾病取得瞩目的进展。 间质干细胞（MSC）能向软骨、骨、脂肪、造血基质和神经原样等细胞分化。使其首选为组织工程中的种子细胞。 MSC主要来源于骨髓，还可来源于脂肪组织吸取物（PLA） 2、造血干细胞 造血干细胞来源于胚胎期的肝脏和骨髓。 全能造血干细胞可分化为多能淋巴干细胞和髓性造血干细胞 全能造血干细胞 造血祖细胞 造血前体细胞 判断造血干细胞通常用体内间接法。 脾脏中造血灶称为集落形成单位（CFU） 造血干细胞的表面抗原CD34 为强阳性 3、神经干细胞 神经干细胞体外培养和建系，必须满足两个基本条件： 1. 具有永生化特性 2. 具有神经干细胞世系遗传明显特性，即神经干细胞表型。 神经干细胞 由于分离神经干细胞所需的胎儿脑组织较难取材，加之胚胎细胞研究的争议尚未平息，神经干细胞的研究仍处于初级阶段。 理论上讲，任何一种中枢神经系统疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。脑和脊髓由于血脑屏障的存在使之在干细胞移植到中枢神经系统后不会产生免疫排斥反应。如：给帕金森氏综合症患者的脑内移植含有多巴胺生成细胞的神经干细胞，可治愈部分患者症状。 五、成体干细胞研究中的问题 1、异质性 可塑性可能是由于混杂的几种和不同类干细胞分化的结果 一些干细胞可塑性使用，人们质疑所谓“可塑性”可能是混杂几种或一群不同类型干细胞分化的结果 干细胞的异质性在遗传学种是指由于不同遗传机制而产生的相同或类似的表现型