干细胞培训讲学Word下载.docx

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干细胞的调控是指给出适当的因子条件，对干细胞的增殖和分化进行调控，使之向指定的方向发展。

干细胞的分离和获取

　　1998年美国有两个小组分别培养出了人的多能干细胞：

　　JamesA.Thomson在Wisconsin大学领导的研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。

他们使用的方法是：

人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取innercellmass细胞，建立细胞株。

经测试这些细胞株的细胞表面marker和酶活性，证实它们就是全能干细胞。

用这种方法，每个胚胎可取得15－20干细胞用于培养。

JohnD.Gearhart在JohnsHopkins大学领导的另一个研究小组也从人胚胎组治中建立了干细胞株。

他们的方法是：

从受精后5－9周人工流产的胚胎中提取生殖母细胞（primordialgermcell）。

由此培养的细胞株，证实具有全能干细胞的特征。

干细胞研究的历史情况

干细胞的研究被认为开始于1960年代，在加拿大科学家恩尼斯特·

莫科洛克和詹姆士·

堤尔的研究之后。

1959年，美国首次报道了通过体外受精（IVF）动物。

　　60年代，几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明其来源于胚胎生殖细胞（embryonicgermcells,EG细胞）,此工作确立了胚胎癌细胞（embryoniccarcinomacells,EC细胞）是一种干细胞。

　　1968年，Edwards和Bavister在体外获得了第一个人卵子。

　　70年代，EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。

培养的SC细胞作为胚胎发育的模型，虽然其染色体的数目属于异常。

　　1978年，第一个试管婴儿，LouiseBrown在英国诞生。

　　1981年，Evan,Kaufman和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠ES细胞。

他们建立了小鼠ES细胞体外培养条件。

由这些细胞产生的细胞系有正常的二倍型，像原生殖细胞一样产生三个胚层的衍生物。

将ES细胞注入上鼠，能诱导形成畸胎瘤。

　　1984—1988年，Anderews等人从人睾丸畸胎瘤细胞系Tera-2中产生出多能的、可鉴定的（克隆化的）细胞，称之为胚胎癌细胞（embryoniccarcinomacells,EC细胞）。

克隆的人EC细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元样细胞和其他类型的细胞。

　　1989年，Pera等分离了一个人EC细胞系，此细胞系能产生出三个胚层的组织。

这些细胞是非整倍体的（比正常细胞染色体多或少），他们在体外的分化潜能是有限的。

　　1994年，通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。

胚泡内细胞群在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集，ES样细胞位于中央。

　　1998年美国有两个小组分别培养出了人的多能（pluripotent）干细胞：

JamesA.Thomson在Wisconsin大学领导的研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。

经测试这些细胞株的细胞表面marker和酶活性，证实他们就是全能干细胞。

JohnD.Gearhart在JohnsHopkins大学领导的另一个研究小组也从人胚胎组织中建立了干细胞株。

　　2000年，由Pera、Trounson和Bongso领导的新加坡和澳大利亚科学家从治疗不育症的夫妇捐赠的胚泡内细胞群中分离得到人ES细胞，这些细胞体外增殖，保持正常的核型，自发分化形成来源于三个胚层的体细胞系。

将其注入免疫缺陷小鼠错开内产生畸胎瘤。

　　2003，建立了人类皮肤细胞与兔子卵细胞种间融合的方法，为人胚胎干细胞研究提供了新的途径。

　　2004年，MassachusettsAdvancedCellTechnology报道克隆小鼠的干细胞可以通过形成细小血管的心肌细胞修复心衰小鼠的心肌损伤。

这种克隆细胞比来源于骨髓的成体干细胞修复作用更快、更有效，可以取代40%的瘢痕组织和恢复心肌功能。

这是首次显示克隆干细胞在活体动物体内修复受损组织。

干细胞的研究近况

　　干细胞是指尚未分化的细胞，存在于早期胚胎、骨髓、脐带、胎盘和部分成年人细胞中，它能够被培育成肌肉、骨骼和神经等人体组织和器官。

科学家认为，利用干细胞培育出的组织和器官对治疗癌症和其他多种恶性疾病具有重要意义，将为糖尿病患者、早老性痴呆症患者、帕金森氏症患者和脊髓受损患者等带来希望。

近年来，干细胞研究成为生物医学领域研究的热点，20世纪90年代以来，造血干细胞移植技术飞速进展，更为安全有效，已成为治愈多种良性、恶性血液病与遗传性疾病的重要手段，治愈的病种还在不断的扩大。

国内外干细胞研究现状

当前，干细胞和再生医学的研究已成为自然科学中最为引人注目的领域，其理论的日臻完善和技术的迅猛发展必将在疾病治疗和生物医药等领域产生划时代的成果，是对传统医疗手段和医疗观念的一场重大革命。

采用干细胞治疗有着多种优势：

低毒性（或无毒性），即使不完全了解疾病发病的确切机理治疗也可达到较好的治疗效果，自身干细胞移植可避免产生免疫排斥反应，对传统治疗方法疗效较差的疾病多有惊人的效果。

最新进展

2011年5月，《自然》期刊发表研究报告指出，用皮肤干细胞制成的细胞组织，尽管是来自同一病患体内的细胞，都可能受到病患体内免疫系统的排斥，这项报告让干细胞治病的前景受到挫折。

　　研究人员是用与胚胎干细胞类似特点的皮肤细胞，制成诱发性多能干细胞（inducedpluripotentstemcells，简称iPS细胞）。

这种细胞理论上可变为神经、心脏、肝脏或其他器官的细胞，也可进行移植，修补受损的器官。

　　iPS细胞2007年最初制成时，科学家深感震撼，因为这种细胞具有胚胎细胞缺乏的两大优点，一是没有争议，无需毁坏人类胚胎；

二是因用病患本身的皮肤细胞制成，所以应当不会受到免疫系统的排斥。

　　但第二个理论上的优点从未经过实际检验，直至圣地牙哥加州大学的华裔生物学家徐阳（YangXu，音译）和同事在试验中才发现，用老鼠皮肤制成的iPS细胞，在属性相同的老鼠体内受到排斥。

　　很多科学家也对这样的结果感到惊讶。

高级细胞技术公司科学主管兰札说：

「干细胞的临床应用前景更加黯淡了。

」他说，在老鼠身上的试验，不清楚是否在人类身上也产生同样结果，但一些科学家认为，结果可能相同。

　　一些研究人员数月前指出，iPS细胞可能会产生多种形式的基因突变，最新的研究结果更使iPS细胞的应用前景失色。

　　波士顿儿童医院的干细胞移植计画主任戴利说：

「这表明我们对干细胞的本质仍然不甚了解，任何新技术在初期阶段都是先表现得痴迷，然後才变得现实，我没料到会是这样的结果。

」

干细胞研究的意义

分化后的细胞，往往由于高度分化而完全丧失了再分化的能力，这样的细胞最终将衰老和死亡。

然而，动物体在发育的过程中，体内却始终保留了一部分未分化的细胞，这就是干细胞。

干细胞又叫做起源细胞、万用细胞，是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。

可以这样说，动物体就是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新，从而保证动物体持续生长发育的。

　　干细胞根据其分化潜能的大小，可以分为两类：

全能干细胞和组织干细胞。

前者可以分化、发育成完整的动物个体，后者则是一种或多种组织器官的起源细胞。

人的胚胎干细胞可以发育成完整的人，所以属于全能干细胞。

　　早在19世纪，发育生物学家就知道，卵细胞受精后很快就开始分裂，先是1个受精卵分裂成2个细胞，然后继续分裂，直至分裂成有16至32个细胞的细胞团，叫做桑椹胚。

这时如果将组成桑椹胚的细胞一一分开，并分别植入到母体的子宫内，则每个细胞都可以发育成一个完整的胚胎。

这种细胞就是胚胎干细胞，属于全能干细胞。

骨髓、脐带、胎盘和脂肪中则可以获取组织干细胞。

每个人的体内都有一些终生与自己相伴的干细胞。

但是，人的年龄越大，干细胞就越少。

为了弥补干细胞的不足，一些科学家建议从胚胎或胎儿以及其他动物身上获取干细胞。

进行培养和研究。

　　干细胞的用途非常广泛，涉及到医学的多个领域。

目前，科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细胞为“种子”，培育出一些人的组织器官。

干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用，将产生一种全新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官，从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官，来替换自身病变的或衰老的组织器官。

假如某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿时期或者青年时期保存起来的干细胞及其衍生组织器官，那么，这位老年人的寿命就可以得到明显的延长。

美国《科学》杂志于1999年将干细胞研究列为世界十大科学成就的第一，排在人类基因组测序和克隆技术之前。

　　新加坡国立大学医院和中央医院通过脐带血干细胞移植手术，根治了一名因家族遗传而患上严重的地中海贫血症的男童，这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使患者痊愈的手术。

医生们认为，脐带血干细胞移植手术并不复杂，就像给患者输血一样。

由于脐带血自身固有的特性，使得用脐带血干细胞进行移植比用骨髓进行移植更加有效。

现在，利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。

科学家预言，用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞，有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来；

不久的将来，失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖尿病等绝大多数疾病的患者，都可望借助干细胞移植手术获得康复。

　　同胚胎干细胞相比，成人身体上的干细胞只能发育成20多种组织器官，而胚胎干细胞则能发育成几乎所有的组织器官。

但是，如果从胚胎中提取干细胞，胚胎就会死亡。

因此，伦理道理问题就成为当前胚胎干细胞研究的最大问题之一。

美国政府明确反对破坏新的胚胎以获取胚胎干细胞，美国众议院甚至提出全面禁止胚胎干细胞克隆研究的法案。

美国的一些科学家则对此提出了尖锐的批评，他们认为，将干细胞用于医学研究，在减轻患者痛苦方面很有潜力。

如果浪费这样一个绝好的机会，结果将是悲剧性的。

　　我国的干细胞研究和应用已经具备了一定的基础，早在20世纪60年代就开始了骨髓干细胞移植方面的研究，目前研究和应用得最多的是造血干细胞。

1992年，我国内地第一个骨髓移植非亲属供者登记组在北京成立，“中华骨髓库”也正式接受捐赠。

2002年，北京建立了脐带血干细胞库。

关于胚胎干细胞的研究，我国目前还没有明确的法律规定。

　2009年，国家干细胞工程技术研究中心医学转化基地在上海成立，干