干細(xì)胞技術(shù)模板

干細(xì)胞技術(shù)模板第1頁/共94頁2023/4/41.個(gè)體發(fā)育歷史研究回顧作為多細(xì)胞的聚集物，人體不僅由數(shù)以億計(jì)的細(xì)胞構(gòu)成，而且更重要的是這些細(xì)胞分成了不同的細(xì)胞類型。實(shí)際上這些不同類型的細(xì)胞有些在外形上差異極大，功能也不同。第2頁/共94頁2023/4/4人們早就知道構(gòu)成人體的所有細(xì)胞均來自于一個(gè)細(xì)胞——受精卵，但在歷史上對受精卵如何發(fā)育成個(gè)體，卻爭論了許久。其中一個(gè)重要的流派是先成論（或者稱預(yù)成論）者，他們主張?jiān)谑芫阎衅鋵?shí)已經(jīng)預(yù)先有了一個(gè)微型的胎兒，隨后的發(fā)育過程僅僅是一個(gè)簡單的生長過程，你也可以把它理解成一個(gè)放大的過程。第3頁/共94頁2023/4/4而更加激進(jìn)的預(yù)成論者斷言，在這個(gè)微型胎兒的更加微型的精子和卵子中應(yīng)該還含有它們自己的微型胎兒，以此類推直到無窮。就像那個(gè)著名的俄羅斯套裝娃娃，一個(gè)套一個(gè)。第4頁/共94頁2023/4/4預(yù)成論者的說法，在今天聽來實(shí)在是過于荒唐，不過這也不能就此論定他們就很愚蠢。無論如何不同物種的受精卵不管看起來多么相似，然而它們卻注定了要發(fā)育成不同的物種。很顯然在受精卵中一定得有些什么保證這一切的有序發(fā)生，預(yù)成論者犯的錯(cuò)誤在于將這個(gè)問題簡單化和庸俗化了。第5頁/共94頁2023/4/4伴隨著人們對細(xì)胞的認(rèn)識逐步加深，人們逐步的確信細(xì)胞來自細(xì)胞，而細(xì)胞的繁殖也決不是一個(gè)簡單的放大。那么在個(gè)體的發(fā)育中，胚胎發(fā)育的遺傳控制形式究竟是什么？對此德國遺傳學(xué)家魏斯曼提出了一個(gè)解決胚胎發(fā)育的遺傳控制的非常有創(chuàng)見的方案，同時(shí)也是第一個(gè)真正完整的遺傳學(xué)說。第6頁/共94頁2023/4/4魏斯曼對于初始的全能細(xì)胞，如何分化為個(gè)體中不同類別的細(xì)胞上，魏斯曼面臨兩種選擇，非常不幸的是限于當(dāng)時(shí)的背景，魏斯曼放棄了他的第二種假說——激活學(xué)說，而選擇了第一種——分割學(xué)說。分割學(xué)說的意思簡單來說，就是在細(xì)胞分裂的時(shí)候，是進(jìn)行的不等分裂，一個(gè)全能的細(xì)胞就此不斷的分化，最終形成特化的功能細(xì)胞。第7頁/共94頁2023/4/42.什么是干細(xì)胞現(xiàn)在我們都知道，在細(xì)胞分裂的過程中，是進(jìn)行的均等分裂，也就是說不僅兩個(gè)子代細(xì)胞是一樣的，而且它們和母本細(xì)胞也是一樣的。而分化的發(fā)生依賴的是激活一些相關(guān)的基因以及關(guān)閉其他的基因。對于這整個(gè)過程具體是怎么進(jìn)行的，我們依然所知甚少。雖然我們已經(jīng)取得了一些非凡的成功，比如克隆羊之類的攪得世界天翻地覆的事。第8頁/共94頁2023/4/4為什么克隆羊的成功如此讓科學(xué)家們興奮呢？這主要是對于大多數(shù)哺乳動(dòng)物而言，已分化的細(xì)胞，不再能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋偷募?xì)胞。換句話說，它們已經(jīng)被固定了，猶如大樹上伸展的枝椏，無論這枝椏多么壯觀，但是它們注定了不是主干，只有主干才能發(fā)出所有的枝椏。維爾穆特和克隆羊“多莉”在一起

第9頁/共94頁2023/4/4干細(xì)胞如同樹木的主干一樣，也有許多層次。所以有全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和專能干細(xì)胞這些不同的分類。第10頁/共94頁2023/4/4干細(xì)胞(stemcell)定義：干細(xì)胞是一類具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。

第11頁/共94頁2023/4/4胚胎干細(xì)胞研究在倫理、道德和宗教方面遇到很大的障礙。3.胚胎干細(xì)胞研究的倫理挑戰(zhàn)第12頁/共94頁2023/4/41）胚胎干細(xì)胞的來源是否符合法律與道德？2）胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用是否會(huì)引起倫理及法律問題？3）該項(xiàng)研究是否會(huì)導(dǎo)致人流泛濫？或?qū)е箩t(yī)生刻意造成胚胎流產(chǎn)？4）如何看待克隆人的研究？

3.1存在的問題第13頁/共94頁2023/4/41）認(rèn)為胚胎干細(xì)胞研究破壞人類生命，其觀念基于人類生命起始于早期胚胎。2）天主教派極力反對胚胎干細(xì)胞研究，認(rèn)為用人類胚胎干細(xì)胞進(jìn)行研究是一種“邪惡”。

3.2反對者的觀點(diǎn)第14頁/共94頁2023/4/4科學(xué)界和病人組織強(qiáng)烈呼吁政府支持這項(xiàng)研究。2001年4月，JamesWatson博士(DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)明人、冷泉港實(shí)驗(yàn)室主任)倡導(dǎo)發(fā)起了由80位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者參加的簽名運(yùn)動(dòng)，呼吁政府支持干細(xì)胞研究。3.3支持者的觀點(diǎn)第15頁/共94頁2023/4/44干細(xì)胞生物學(xué)

干細(xì)胞是個(gè)體發(fā)育和組織再生的基礎(chǔ)，特定組織通過使自身細(xì)胞死亡和增生的方式保持組織細(xì)胞數(shù)量動(dòng)態(tài)平衡的特征稱組織自穩(wěn)定性。第16頁/共94頁2023/4/41．干細(xì)胞的形態(tài)特征①干細(xì)胞形態(tài)共性：細(xì)胞呈圓形或卵圓形，體積小，核質(zhì)比大，增殖力強(qiáng)。②干細(xì)胞的固定組織位置：有的干細(xì)胞有固定存在部位與方式。如表皮干細(xì)胞與其周圍的子細(xì)胞形成增殖結(jié)構(gòu)單元。但許多組織的干細(xì)胞沒有這種分布特點(diǎn)。4.1干細(xì)胞的形態(tài)和生化特征

第17頁/共94頁2023/4/4①端粒酶活性高：如造血干細(xì)胞具癌細(xì)胞的端粒酶活性，增殖能力強(qiáng)。隨著增殖與分化，端粒酶活性下降。②蛋白標(biāo)志分子：不同干細(xì)胞有各異的蛋白質(zhì)標(biāo)志分子，可作為確定干細(xì)胞位置、分離提純干細(xì)胞的標(biāo)志。如：巢素蛋白—神經(jīng)干細(xì)胞；角蛋白15—表皮干細(xì)胞。

2．干細(xì)胞的生化特性第18頁/共94頁2023/4/41)干細(xì)胞增殖速度慢：細(xì)胞動(dòng)力學(xué)研究表明，干細(xì)胞的增殖速度較慢，組織中快速分裂的細(xì)胞是過渡放大細(xì)胞。如小腸干細(xì)胞的分裂速度(Tc=11h)比過渡放大細(xì)胞(Tc≥24h)慢一倍。1.增殖緩慢性4.2干細(xì)胞的增殖特征第19頁/共94頁2023/4/42)過渡放大細(xì)胞：過渡放大細(xì)胞是介于干細(xì)胞和分化細(xì)胞之間的過渡細(xì)胞，過渡放大細(xì)胞經(jīng)若干次分裂產(chǎn)生分化細(xì)胞。通過這種方式，機(jī)體可用較少干細(xì)胞獲得較多分化細(xì)胞。第20頁/共94頁2023/4/43)干細(xì)胞增殖緩慢的意義：(1)利于干細(xì)胞對外界信號作出反應(yīng)，以決定細(xì)胞的發(fā)展方向—增殖或分化。(2)減少基因突變的危險(xiǎn)。增殖緩慢使干細(xì)胞有時(shí)間發(fā)現(xiàn)并糾正處于增殖周期過程中的錯(cuò)誤。第21頁/共94頁2023/4/41)自穩(wěn)定性：自穩(wěn)定性是干細(xì)胞的基本特征之一。指干細(xì)胞可在個(gè)體生命過程中自我更新并維持其自身數(shù)目恒定。干細(xì)胞的自穩(wěn)定性是區(qū)別腫瘤細(xì)胞的本質(zhì)特征。干細(xì)胞通過其特有的分裂方式維持自穩(wěn)定性。2.干細(xì)胞的自穩(wěn)定性第22頁/共94頁2023/4/42)干細(xì)胞的分裂方式干細(xì)胞有對稱與不對稱兩種分裂方式。對稱分裂：干細(xì)胞

分裂干細(xì)胞干細(xì)胞對稱分裂：干細(xì)胞

分裂分化細(xì)胞分化細(xì)胞不對稱分裂：干細(xì)胞

干細(xì)胞分化細(xì)胞分裂第23頁/共94頁2023/4/4

不對稱分裂的結(jié)果使兩個(gè)子細(xì)胞一個(gè)成為功能專一的分化細(xì)胞；另一個(gè)保持干細(xì)胞的特征。3)不對稱分裂發(fā)生原因：①系列基因調(diào)控。②細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)不均等分配。第24頁/共94頁2023/4/44)無脊椎動(dòng)物通過不對稱分裂維持自穩(wěn)定性。如：果蠅的Insc基因是感官前體細(xì)胞的不對稱分裂的調(diào)控基因之一，通過三個(gè)途徑進(jìn)行調(diào)控：不對稱分配質(zhì)膜上的細(xì)胞定向決定因子。不對稱分配細(xì)胞內(nèi)的mRNA。決定細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的取向。第25頁/共94頁2023/4/45)哺乳動(dòng)物的種群不對稱分裂。(1)種群不對稱分裂：哺乳動(dòng)物有幾種不同的干細(xì)胞群，分裂后產(chǎn)生不同細(xì)胞。干細(xì)胞→分化細(xì)胞干細(xì)胞→干細(xì)胞→祖細(xì)胞3→分化細(xì)胞祖細(xì)胞1→分化細(xì)胞祖細(xì)胞2→分化細(xì)胞第26頁/共94頁2023/4/4(2)哺乳動(dòng)物種群不對稱分裂的意義：①使機(jī)體對干細(xì)胞的調(diào)控更靈活，以適應(yīng)機(jī)體的生理變化。②要求機(jī)體對干細(xì)胞分裂的調(diào)控更精確，以保持干細(xì)胞數(shù)目恒定。第27頁/共94頁2023/4/4(3)哺乳動(dòng)物種群不對稱分裂的調(diào)控。哺乳動(dòng)物通過多層次多角度調(diào)控，保持自穩(wěn)定性。正調(diào)控：促進(jìn)與細(xì)胞增殖、生存有關(guān)的基因表達(dá)。負(fù)調(diào)控：促進(jìn)與細(xì)胞凋亡有關(guān)的基因表達(dá)。如轉(zhuǎn)基因小鼠長期造血干細(xì)胞高表達(dá)Bcl-2后，使長期造血干細(xì)胞的數(shù)目顯著增加。說明細(xì)胞凋亡也是干細(xì)胞的調(diào)控方式。

第28頁/共94頁2023/4/4根據(jù)其分化潛能大小，干細(xì)胞可分為三類:

全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞專能干細(xì)胞1.干細(xì)胞的分化潛能4.3干細(xì)胞的分化特征

第29頁/共94頁2023/4/41)全能性干細(xì)胞(胚胎干細(xì)胞)：具有形成完整個(gè)體的分化潛能。如胚胎干細(xì)胞(ES)具有很強(qiáng)的分化能力，可無限增殖并分化為全身200多種細(xì)胞類型，及機(jī)體的各種組織、器官。第30頁/共94頁2023/4/42)多能性干細(xì)胞：多能干細(xì)胞具有分化出多種細(xì)胞組織的潛能，但失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力。如骨髓多能造血干細(xì)胞，它可分化出至少十二種血細(xì)胞，但不能分化出造血系統(tǒng)以外的其它細(xì)胞。第31頁/共94頁2023/4/43)專能性干細(xì)胞(成體干細(xì)胞)：專能干細(xì)胞(也稱單能、偏能干細(xì)胞)，這類干細(xì)胞只能向一種類型或密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化。如上皮組織基底層的干細(xì)胞、肌肉中的成肌細(xì)胞(衛(wèi)星細(xì)胞)。第32頁/共94頁2023/4/41)干細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化：一種組織類型的干細(xì)胞在適當(dāng)條件下分化為另一種組織類型的細(xì)胞的過程稱干細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化。2.干細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化和去分化第33頁/共94頁2023/4/4實(shí)驗(yàn)：C57BL/6J♂成年小鼠造血干細(xì)胞WBB6F/J-KitW/KitW-V♀鼠(亞致死劑量同位素照射)在♀鼠的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞中檢測到Y(jié)染色體.即♂鼠的造血干細(xì)胞移植到♀鼠中分化為腦星形膠質(zhì)細(xì)胞。移植分離3天第34頁/共94頁2023/4/42)干細(xì)胞去分化：一種干細(xì)胞向其前體細(xì)胞的逆向轉(zhuǎn)化稱干細(xì)胞去分化。實(shí)驗(yàn)：成體鼠造血干細(xì)胞鼠卵泡的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表達(dá)胎鼠的珠蛋白基因→參與胚胎造血系統(tǒng)的發(fā)育。注入分化狀態(tài)逆轉(zhuǎn)第35頁/共94頁2023/4/41)干細(xì)胞的橫向分化：在干細(xì)胞移植時(shí)，供體干細(xì)胞在受體中通常分化為與其組織來源一致的細(xì)胞。但有時(shí)供體干細(xì)胞會(huì)分化出與其組織來源不一致的其它細(xì)胞，這種現(xiàn)象稱干細(xì)胞橫向分化(trans-differentiation)。3.干細(xì)胞的可塑性第36頁/共94頁2023/4/4干細(xì)胞橫向分化表明成體干細(xì)胞被移植入受體中具有很強(qiáng)的可塑性。為干細(xì)胞治療提供了可能。2)實(shí)驗(yàn)：小鼠肌肉干細(xì)胞→體外培養(yǎng)5天＋少量骨髓間質(zhì)細(xì)胞接受致死量輻射的小鼠中各種血細(xì)胞系。植入分化第37頁/共94頁2023/4/43)橫向分化的調(diào)控機(jī)制：與干細(xì)胞的微環(huán)境有關(guān)。干細(xì)胞進(jìn)入新的微環(huán)境后，對分化信號的反應(yīng)受到周圍正在進(jìn)行分化細(xì)胞的影響，從而對新的微環(huán)境中的調(diào)節(jié)信號做出反應(yīng)。第38頁/共94頁2023/4/41．胚胎干細(xì)胞：從囊胚期(受精后5~7天)胚胎分離到的干細(xì)胞稱胚胎干細(xì)胞。2．胚胎干細(xì)胞的特性：為全能性干細(xì)胞。有如下特性：可在體外無限增殖并保持未分化狀態(tài)。具有分化為完整個(gè)體的潛能。具有分化為所有種類的細(xì)胞、器官的潛能。5胚胎干細(xì)胞第39頁/共94頁2023/4/43．胚胎干細(xì)胞的研究價(jià)值：是發(fā)育生物學(xué)基礎(chǔ)研究的理想模型和有效工具。研究細(xì)胞分化研究基因功能研究基因表達(dá)第40頁/共94頁2023/4/45.1人胚胎干細(xì)胞的獲得要研究胚胎干細(xì)胞，首先要獲得胚胎干細(xì)胞。(一)獲得途徑：主要有：從早期胚胎獲得2.從原始生殖細(xì)胞獲得3.從移植細(xì)胞(克隆細(xì)胞)獲得第41頁/共94頁2023/4/41．從早期胚胎獲得美國Thompson研究小組是從囊胚期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中獲得胚胎干細(xì)胞：體外受精卵囊胚期去除滋養(yǎng)層→內(nèi)細(xì)胞團(tuán)得5株干細(xì)胞系

32代(8個(gè)月)保持未分化狀態(tài)。

傳代培養(yǎng)發(fā)育免疫切除法第42頁/共94頁2023/4/42．從原始生殖細(xì)胞獲得gearhart小組：流產(chǎn)胎兒性腺嵴原始生殖細(xì)胞獲得5個(gè)多能干細(xì)胞系7個(gè)月不分化。

思路：原始生殖細(xì)胞是未分化細(xì)胞。培養(yǎng)

分離培養(yǎng)第43頁/共94頁2023/4/43．體細(xì)胞移植分化細(xì)胞核(乳腺、皮膚細(xì)胞)

去核卵細(xì)胞→雜合細(xì)胞發(fā)育成囊胚胚胎干細(xì)胞成體(如多利羊)。

分離發(fā)育

移植

刺激第44頁/共94頁2023/4/41.形態(tài)和生化特征1)形態(tài)：細(xì)胞體積小，核大，1~多個(gè)核仁。離體培養(yǎng)可產(chǎn)生密集的多細(xì)胞克隆。2)生化特征：端粒酶活性高。3)干細(xì)胞物理特性：如干細(xì)胞對Hoechst33324和Rhodamine123染料不著色。5.2胚胎干細(xì)胞的主要特征第45頁/共94頁2023/4/44)干細(xì)胞表面免疫原性：一般表達(dá)胚胎早期的表面抗原，而且有種屬差異。如小鼠胚胎干細(xì)胞表達(dá)胚胎階段性特異抗原-1(SSEA-1)，不表達(dá)SSEA-3或SSEA-4；人胚胎干細(xì)胞表達(dá)SSEA-3或SSEA-4。第46頁/共94頁2023/4/42.干細(xì)胞的分離與純化1)借助細(xì)胞的生化特征及物理特性，采用熒光細(xì)胞分離器從單細(xì)胞懸液中即可分離純化干細(xì)胞;2)干細(xì)胞的理化特征與其分化調(diào)控有關(guān)，如上皮干細(xì)胞高表達(dá)β1整合素，介導(dǎo)干細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)粘附，抑制干細(xì)胞分化。第47頁/共94頁2023/4/43.干細(xì)胞的體外培養(yǎng)由于干細(xì)胞數(shù)目少，應(yīng)用時(shí)需先在體外進(jìn)行非分化性增殖，再進(jìn)行誘導(dǎo)分化。不同組織來源的干細(xì)胞的培養(yǎng)條件不盡相同。第48頁/共94頁2023/4/41)培養(yǎng)條件：需要許多生長因子和間質(zhì)細(xì)胞的共培養(yǎng)。如Brustle等在體外培養(yǎng)了鼠的ES細(xì)胞。分離ES細(xì)胞培養(yǎng)培養(yǎng)生長增殖保持分化潛能。停止供給生長因子，ES細(xì)胞分化為寡樹突細(xì)胞或星狀細(xì)胞。EGF培養(yǎng)基FGF2+PDGFFGF2培養(yǎng)基第49頁/共94頁2023/4/42)分化誘導(dǎo)在應(yīng)用前還需依據(jù)靶組織類型對培養(yǎng)干細(xì)胞進(jìn)行定向分化誘導(dǎo)。分化誘導(dǎo)需了解：①干細(xì)胞發(fā)育有關(guān)的信號調(diào)節(jié)；②干細(xì)胞發(fā)育的微環(huán)境。第50頁/共94頁2023/4/44.胚胎干細(xì)胞的分化潛能胚胎干細(xì)胞是全能(多能)性干細(xì)胞，具有分化為各種組織細(xì)胞的潛能。第51頁/共94頁2023/4/4實(shí)驗(yàn)：移植實(shí)驗(yàn)人胚胎干細(xì)胞小鼠體內(nèi)畸胎瘤(良性)→有三個(gè)胚層產(chǎn)生的組織：移植發(fā)育胃上皮(內(nèi)胚層)骨、軟骨、平滑肌、橫紋肌等(中胚層)神經(jīng)表皮、神經(jīng)節(jié)復(fù)層磷狀上皮等(外胚層)第52頁/共94頁2023/4/46.精原干細(xì)胞精原干細(xì)胞來自原始生殖細(xì)胞。胚胎外胚層原始生殖細(xì)胞雙側(cè)生殖腺嵴生精索(

曲細(xì)精管)

生精母細(xì)胞(精原干細(xì)胞的前體細(xì)胞)

成體精原干細(xì)胞分化分化遷移發(fā)育形成空隙sertoli前體細(xì)胞第53頁/共94頁2023/4/46.1精原細(xì)胞的增殖和

干細(xì)胞的再生1．精原細(xì)胞的形態(tài)特征：精原細(xì)胞緊貼于曲細(xì)精管的基膜，圓形或卵圓形，φ12μm，核大，除核糖體外其它細(xì)胞器不發(fā)達(dá)。第54頁/共94頁2023/4/42．精原細(xì)胞的增殖與類型：精原細(xì)胞分為A型和B型。A型：常染色質(zhì)豐富，核仁?？拷四?，根據(jù)在曲細(xì)精管局部的排列特征，又分為Asingle、Apaired和Aaligned三種類型。B型：分化型精原細(xì)胞。第55頁/共94頁2023/4/41．分化Aal型精原細(xì)胞A1型精子A1型精原細(xì)胞是精子形成的不可逆的調(diào)控點(diǎn)。機(jī)體對這一調(diào)控點(diǎn)有相當(dāng)嚴(yán)格的控制。分化分化6.2精原細(xì)胞的分化及其控制第56頁/共94頁2023/4/42．分化控制(1)精原細(xì)胞分化抑制的影響因素：動(dòng)物模型研究表明，精子發(fā)生存在可逆性抑制，使A1型精原細(xì)胞不分化而增殖。其影響因素如sertoli細(xì)胞的中毒、輻射損傷、維生素缺乏甚至睪丸溫度升高等。第57頁/共94頁2023/4/4(1)

細(xì)胞毒性藥物致分化抑制sertoli細(xì)胞毒性藥物2，5-己二酮小鼠A1型精原細(xì)胞不能分化。用促性腺激素釋放激素的激動(dòng)劑治療后，藥物導(dǎo)致的分化抑制得以緩解。說明激素水平可以調(diào)節(jié)生殖細(xì)胞的分化。作用5周第58頁/共94頁2023/4/4(2)

Kit受體的作用①Kit受體：即干細(xì)胞生長因子受體。屬于生長因子受體類的原癌基因產(chǎn)物。②作用：原始生殖細(xì)胞表達(dá)Kit受體，sertoli細(xì)胞分泌干細(xì)胞因子(SCF)。SCF通過與Kit受體結(jié)合促進(jìn)細(xì)胞增殖。第59頁/共94頁2023/4/4③干細(xì)胞因子：有兩種形式在已二酮(hexanedione)導(dǎo)致精子發(fā)生衰退的大鼠中，sertoli細(xì)胞表達(dá)可溶性因子，經(jīng)激素治療后，膜包被型數(shù)量增加?？扇苄痛龠M(jìn)增殖膜包被型促進(jìn)分化第60頁/共94頁2023/4/4(3)

VitA的作用VitA缺乏→精細(xì)胞退化，補(bǔ)充VitA或維甲酸→分化重新開始推測：A型精原細(xì)胞中有維甲酸的核內(nèi)受體，因此維甲酸對A型精原細(xì)胞有作用，但這種作用依賴sertoli細(xì)胞。第61頁/共94頁2023/4/43.精原細(xì)胞的凋亡精子發(fā)生過程中通過細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)分化型精原細(xì)胞的密度。分化型精原細(xì)胞在曲細(xì)精管不同部位差別很大，但原始生殖母細(xì)胞密度變化很小，是因?yàn)榉只偷木?xì)胞在不同部位選擇性地凋亡。第62頁/共94頁2023/4/4精子發(fā)生過程中的凋亡相關(guān)基因

凋亡促進(jìn)基因：ICE(IL-1-βconvertingaenzyme)

bax,p53,ICH-1，fas等。凋亡抑制基因：bcl-2,crmA等。第63頁/共94頁2023/4/47成體干細(xì)胞成體組織或器官中，許多細(xì)胞仍具有自我更新及分化產(chǎn)生不同組織細(xì)胞的能力，如血液細(xì)胞、皮膚細(xì)胞、受損的肝組織細(xì)胞等。這些細(xì)胞即是成體干細(xì)胞.第64頁/共94頁2023/4/47.1造血干細(xì)胞造血干細(xì)胞是第一種被認(rèn)識的組織特異性細(xì)胞。1961年Till和McCulloch首次通過小鼠脾集落形成實(shí)驗(yàn)證實(shí)造血干細(xì)胞在成體內(nèi)的存在。第65頁/共94頁2023/4/41．形態(tài)：一般認(rèn)為造血干細(xì)胞的形態(tài)類似小淋巴細(xì)胞。2．細(xì)胞表面標(biāo)志：表面標(biāo)志比較多，臨床上應(yīng)用最多的是CD34。還可與KDR(kinaseinsertdomainrecepter)配合鑒定造血干細(xì)胞和造血祖細(xì)胞。造血干細(xì)胞：CD34+KDR+造血祖細(xì)胞：CD34+

KDR-第66頁/共94頁2023/4/43．造血干細(xì)胞的胚胎發(fā)生中胚層細(xì)胞造血環(huán)境(大動(dòng)脈、性腺脊、中期腎區(qū))

胎肝髓系及淋巴系的前體細(xì)胞骨髓遷移出生前遷移遷移分化第67頁/共94頁2023/4/44．造血干細(xì)胞的調(diào)控(1)維持造血干細(xì)胞的數(shù)目恒定：干細(xì)胞因子(2)影響干細(xì)胞的移行、數(shù)目維持、分化：成纖維細(xì)胞生長因子(FGF-1，F(xiàn)GF-2)、SDF-1、細(xì)胞外基質(zhì)。第68頁/共94頁2023/4/47.2間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstemcell，MSC)

第69頁/共94頁2023/4/41．間充質(zhì)干細(xì)胞的位置間充質(zhì)干細(xì)胞附著于骨髓竇的內(nèi)腔面，形成一種包埋于竇狀網(wǎng)絡(luò)中的三維細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)。第70頁/共94頁2023/4/42．MSC的分離與表面標(biāo)志(1)分離：骨髓抽提物取1.073/ml密度界面上的細(xì)胞，貼壁生長的細(xì)胞中95~98%為MSC。根據(jù)細(xì)胞表面抗原獲得MSC。第71頁/共94頁2023/4/4(2)MSC的特異性表面標(biāo)志通過流式細(xì)胞儀分析，間充質(zhì)干細(xì)胞特異性表面抗原有：SH2、SH3、CD29、CD44、CD71、CD90、CD106、CD120a、CD124。第72頁/共94頁2023/4/43．間充質(zhì)干細(xì)胞的分化方向間充質(zhì)干細(xì)胞可分化為多種間充質(zhì)組織。如骨、關(guān)節(jié)、脂肪、肌腱、肌肉、骨髓基質(zhì)等。來源不同或在不同條件下，間充質(zhì)干細(xì)胞可分化相應(yīng)組織細(xì)胞。第73頁/共94頁2023/4/4如骨髓中的間充質(zhì)干細(xì)胞可分化脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞。在含有1-甲基-3-異丁基黃嘌呤、地塞米松、吲哚美辛的培養(yǎng)基中，95%間充質(zhì)干細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。在含TGF-β3的無血清培養(yǎng)基中，間充質(zhì)細(xì)胞會(huì)分化為軟骨細(xì)胞。第74頁/共94頁2023/4/4由于間充質(zhì)細(xì)胞在體外可以相對容易地誘導(dǎo)出骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞，可在骨損傷、先天性骨畸形有治療中有廣泛應(yīng)用。第75頁/共94頁2023/4/47.3神經(jīng)干細(xì)胞傳統(tǒng)觀點(diǎn)：神經(jīng)細(xì)胞無再生能力。新發(fā)現(xiàn)：中樞神經(jīng)系統(tǒng)中部分細(xì)胞仍具有自我更新及分化產(chǎn)生成熟腦細(xì)胞的能力，這些細(xì)胞被稱為神經(jīng)干細(xì)胞。第76頁/共94頁2023/4/41．神經(jīng)干細(xì)胞的存在部位哺乳動(dòng)物中腦側(cè)室的室管膜下區(qū)包括室管膜的細(xì)胞中存在有增殖能力的干細(xì)胞。成體的下腦室區(qū)、嗅球及海馬區(qū)是神經(jīng)干細(xì)胞存在的部位。第77頁/共94頁2023/4/42．神經(jīng)干細(xì)胞的生化特性神經(jīng)干細(xì)胞表達(dá)巢素蛋白，所有的神經(jīng)干細(xì)胞都巢素蛋白陽性。巢素蛋白的表達(dá)始于神經(jīng)胚形成期，當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞遷移基本完成后，合成開始下降，神經(jīng)細(xì)胞完成分化，巢素蛋白表達(dá)停止。第78頁/共94頁2023/4/43．神經(jīng)干細(xì)胞的維持與分化(1)促進(jìn)細(xì)胞增殖的因素：表皮生長因子(EGF)，成纖維細(xì)胞生長因子-2(FGF-2)，對干細(xì)胞的存活、增殖和分化起重要作用。EGF的主要作用是維持神經(jīng)干細(xì)胞生存；FGF-2主要是對細(xì)胞分化起作用。第79頁/共94頁2023/4/4(2)促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞分化的因素：小牛血清。用小牛血清替代EGF培養(yǎng)神經(jīng)干細(xì)胞，細(xì)胞分化為星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突狀細(xì)胞和神經(jīng)元；巢素蛋白逐漸減少，出現(xiàn)神經(jīng)元特有的微管結(jié)合蛋白–2及膠質(zhì)細(xì)胞的特征性神經(jīng)膠質(zhì)原纖維酸性蛋白。第80頁/共94頁2023/4/47.4表皮干細(xì)胞第81頁/共94頁2023/4/41．表皮干細(xì)胞的存在部位(1)表皮干細(xì)胞位于表皮基底層。屬于專能干細(xì)胞。能周期性的進(jìn)入分化程序，最終分化為角質(zhì)細(xì)胞。(2)表皮增殖單位：位于基底層的干細(xì)胞和分布在它周圍的由它分裂形成的子細(xì)胞，共9個(gè)，組成一個(gè)柱狀細(xì)胞群，稱為一個(gè)表皮增殖單位。第82頁/共94頁2023/4/4(3)表皮干細(xì)胞的分化：表皮增殖單位邊緣的子細(xì)胞脫離基底膜后向上遷移經(jīng)過棘細(xì)胞層和顆粒層細(xì)胞，最終形成角質(zhì)化無核細(xì)胞。這層細(xì)胞不斷脫落，由新生的細(xì)胞不斷補(bǔ)充。人體不同部位的皮膚更新速度約2~4周。在細(xì)胞遷移過程中，角質(zhì)化伴隨著分化過程。第83頁/共94頁2023/4/42．表皮干細(xì)胞的生化標(biāo)志

(1)表達(dá)角蛋白5(keratin5，K5)和K14分子：同角細(xì)胞相同。