干细胞生物工程 班级
学校细胞工程方案

学校细胞工程方案一、项目背景细胞工程是现代生物技术的重要分支之一,它运用生物学、工程学、化学和计算机科学等多学科知识,对活细胞进行工程设计和控制。
随着科学技术的不断发展,细胞工程在医学、农业、工业等领域的应用越来越广泛。
为了适应未来社会需求,我校计划开展细胞工程方案,为学生提供更广阔的发展空间和更丰富的实践机会。
二、项目目标1. 建立细胞工程实验室:学校将新建一个现代化的细胞工程实验室,设备齐全,满足多种细胞工程实验的需要。
2. 开设相关课程:学校将开设细胞工程相关课程,如细胞工程导论、细胞生物学、细胞遗传学等,为学生打下扎实的理论基础。
3. 开展科研项目:学校将组织学生开展多个细胞工程方面的科研项目,鼓励学生积极参与科研实践,提高他们的科研能力和创新意识。
4. 培养创新人才:学校将通过细胞工程方案培养更多的创新型人才,为社会培养更多的生物医学、生物工程等领域的专业人才。
三、项目内容1. 建立细胞工程实验室学校将投资新建一个现代化的细胞工程实验室,实验室面积为500平方米,装备有多种细胞培养设备、荧光显微镜、离心机、PCR仪等先进设备。
实验室将在设备的选择和布局上充分考虑学生的实际需求,确保实验室能够满足多种细胞工程实验的需要。
2. 开设相关课程学校将开设细胞工程导论、细胞生物学、细胞遗传学等相关课程,这些课程将涉及细胞结构、功能、代谢、分裂、信号传导等方面的知识,为学生打下扎实的理论基础。
3. 开展科研项目学校将组织学生开展多个细胞工程方面的科研项目,如癌细胞治疗、干细胞移植、基因编辑等,这些科研项目将由学校的专业教师指导,确保学生在科研实践中得到有效的指导和帮助。
4. 培养创新人才学校将通过细胞工程方案培养更多的创新型人才,鼓励学生积极参与科研实践,提高他们的科研能力和创新意识。
学校将选拔优秀的学生参加各种科研竞赛,增强他们的竞争力,并为他们提供广阔的就业机会。
四、项目意义1. 对学生的意义学校通过开展细胞工程方案,为学生提供更广阔的发展空间和更丰富的实践机会。
高中生物 第一单元 生物技术与生物工程 第2章 第4节 干细胞工程教案 中图版选修3-中图版高中选修

第四节干细胞工程1.描述干细胞分类。
(重点)2.举例说出胚胎干细胞的移植。
(难点)干细胞的概念及其分类1.干细胞具有自我更新和分化发育潜能的原始细胞。
2.干细胞分类(依据分化潜能的大小)(1)全能干细胞:具有形成机体的任何组织或器官直至形成完整个体的潜能,如受精卵。
(2)多能干细胞:具有分化成多种组织的潜能,但不能发育成完整的个体,如骨髓造血干细胞。
(3)专能干细胞:只能分化成某一类型的细胞,如神经干细胞。
[合作探讨]探讨1:全能干细胞、多能干细胞、专能干细胞全能性的大小顺序为?提示:全能干细胞>多能干细胞>专能干细胞。
探讨2:各类干细胞都能形成一个完整个体吗?提示:各类功能干细胞都具有发育的全能性,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞,但只有全能干细胞才具有发育成完整个体的潜能。
探讨3:胚胎发育过程中不同干细胞之间存在怎样的关系?提示:受精卵→全能干细胞→多能干细胞→专能干细胞。
[思维升华]1.对干细胞的理解(1)干细胞是机体内未分化或未完全分化的细胞,它们的增殖和分化,可以实现机体组织细胞的更新,也可以发育成某一组织、器官。
(2)机体内的一般体细胞已经发生了分化,而这种分化一般是不可逆的,所以分化了的体细胞一般失去了分裂增殖能力,即细胞的自我更新能力。
2.干细胞类型比较名称全能干细胞多能干细胞专能干细胞特点具有形成机体的任何组织或器官直至形成完整个体的潜能具有分化成多种细胞或组织的潜能,但不能发育成完整的个体只能分化成某一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞举例受精卵、胚胎干细胞造血干细胞神经干细胞应用用于病人的器官移植等造血干细胞移植是治疗血液系统疾病、遗传性血液病等的有效手段通过神经干细胞移植治疗脑瘫、头颅外伤等病症1.下列关于胚胎干细胞的叙述,哪项是不正确的( )A.动物胚胎的每一个细胞都是胚胎干细胞B.胚胎干细胞具有分化为动物各种组织的潜能C.胚胎干细胞的遗传物质在质和量上与受精卵相同D.胚胎干细胞在体外可被诱导分化为不同的组织类型【解析】胚胎干细胞主要来源于囊胚期的内细胞团;由于其分化的全能性,也可在体外培养时诱导为不同的机体组织;细胞分化是基因选择性表达的过程,细胞中的遗传物质并不发生改变。
干细胞技术与组织工程

干细胞技术与组织工程干细胞技术与组织工程是当今医学领域备受瞩目的前沿技术,它们为治疗各种疾病和损伤提供了全新的思路和方法。
干细胞具有自我更新和多向分化的能力,可以分化为各种类型的细胞,因此被认为是修复和再生组织的理想来源。
组织工程则是利用细胞、支架和生长因子等生物材料构建人工组织和器官,为重建受损组织提供了新的途径。
本文将从干细胞技术和组织工程的基本概念、应用现状以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、干细胞技术干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞,根据其分化能力和来源的不同,可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。
胚胎干细胞来源于早期胚胎,具有最广泛的分化潜能,可以分化为人体的任何细胞类型;而成体干细胞存在于成体组织中,分化潜能较低,主要起到组织修复和再生的作用。
1.1 胚胎干细胞胚胎干细胞具有最广泛的分化潜能,可以分化为各种类型的细胞,包括心脏细胞、神经细胞、肌肉细胞等。
它们通常来源于早期受精卵,通过体外培养可以获得大量的干细胞。
胚胎干细胞的应用主要集中在疾病治疗和再生医学领域,如心脏病、糖尿病、神经退行性疾病等。
1.2 成体干细胞成体干细胞存在于成体组织中,包括骨髓干细胞、脂肪干细胞、神经干细胞等。
它们具有一定的分化潜能,可以分化为相应组织的细胞类型,用于组织修复和再生。
成体干细胞的应用范围较广,包括骨髓移植、软骨修复、皮肤再生等领域。
二、组织工程组织工程是利用细胞、支架和生长因子等生物材料构建人工组织和器官,旨在重建受损组织和器官,为临床治疗提供新的选择。
通过组织工程技术,可以实现体外培育组织工程器官,或者在体内种植人工组织,为患者提供个体化的治疗方案。
2.1 细胞在组织工程中,细胞是构建组织和器官的基本单位,可以是干细胞、成体细胞或iPS细胞等。
不同类型的细胞具有不同的特性和应用范围,选择合适的细胞来源对于组织工程的成功至关重要。
2.2 支架支架是支撑细胞生长和定向分化的载体,可以是生物材料或人工材料制成。
生物工程类专业分流方案

生物工程类专业分流方案一、生物工程类专业的基本情况生物工程类专业是涉及生物科学和工程技术的学科,其核心领域包括生物医药工程、生物信息工程、生物制药工程、生物材料工程等。
生物工程类专业的学生需要具备较强的生物学和工程学基础知识,同时具备较好的实践能力和创新能力。
生物工程类专业分流方案应该重视学生的实践能力、创新能力和专业技能,帮助学生根据自己的兴趣和职业规划选择合适的分流方向。
二、实施生物工程类专业分流方案的必要性1. 个性化发展:每个学生的个性、兴趣和特长都不相同,有的学生善于实践,有的学生擅长理论研究,有的学生更适合从事临床工作。
因此,需要根据学生的个性和兴趣,让他们能够找到适合自己的发展方向。
2. 总结实践教学成果:生物工程类专业注重实践教学,学生具有丰富的实践经验和专业技能。
通过分流方案,可以充分发挥学生的实践能力和专业技能,让他们更好地投入到自己擅长的领域。
3. 促进学生的全面发展:生物工程类专业分流方案应该关注学生的全面发展,不仅要培养学生的专业技能,还要培养他们的创新能力、团队合作能力和领导能力,从而更好地适应社会的发展需求。
三、生物工程类专业分流方案的主要内容1. 初级阶段:在学生进入生物工程类专业的初级阶段,可以开设一些通识课程和基础课程,帮助学生全面了解生物工程领域的基本知识和发展现状,培养学生的创新能力和团队精神。
2. 中级阶段:在学生进入生物工程类专业的中级阶段,应该开始进行分流教育,明确学生的兴趣和特长,帮助学生选择适合自己的分流方向。
学生可以根据自己的兴趣和职业规划选择不同的方向,例如生物医药工程、生物信息工程、生物制药工程等。
3. 高级阶段:在学生进入生物工程类专业的高级阶段,应该注重培养学生的专业技能和实践能力,开设具体的专业课程和实践课程,让学生更好地投入到自己所选择的分流方向中,为将来的职业发展做好准备。
四、生物工程类专业分流方案的实施策略1. 设立导师制度:为了更好地帮助学生选择合适的分流方向,可以设置导师制度,每位学生可以选择一个导师,由导师帮助学生进行分流方向的选择和职业规划,提供相应的学习和实践指导。
2024-2025学年人教版(2024)选修3生物上册阶段测试试卷113

2024-2025学年人教版(2024)选修3生物上册阶段测试试卷113考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______ 姓名:______ 班级:______ 考号:______总分栏一、选择题(共6题,共12分)1、下列关于细胞工程的有关叙述,不正确的是()A. 利用花药离体培养得到单倍体植株,从紫草的愈伤组织中提取紫草素,利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株,都利用了植物组织培养技术B. 在进行组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生细胞脱分化,染色体变异或基因突变C. 动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,所依据的原理均相同,都能形成杂种细胞和杂种个体D. “试管婴儿”就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”,不能使不能产生精子或卵细胞的夫妇能得到自己的孩子;单克隆抗体制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术2、乳腺生物反应器、人工种子和克隆动物均属于生物工程的成果,下列叙述正确的是()A. 三者都涉及基因工程技术B. 三者都是在细胞或细胞器水平操作的C. 克隆动物属于无性生殖范畴D. 人工种子的胚状体是由受精卵发育而成3、下列关于植物组织培养和动物细胞培养的叙述中,正确的是()A. 培养基中均需要加入琼脂和抗生素B. 均需要经过脱分化形成愈伤组织C. 二者培养所需的温度前者通常更高D. 培养基营养物质组成有较大差异4、下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中,DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。
其中正确的是()A. ①②B. ①③C. ②④D. ③④5、异种器官移植被认为是未来解决器官短缺问题最有效的途径之一。
2022年10月,我国科学家团队将转基因编辑猪的肝脏、肾脏、心脏、角膜、皮肤和骨骼移植到猴子身上。
下图为相关技术路线图,下列分析正确的是()A. 分离出猪细胞,在细胞培养过程中通入CO2的目的是为细胞生长提供C源B. 核移植时需用到去核的卵母细胞,并用物理或化学方法激活重构胚C. 基因修饰克隆猪胚胎移植前,要对受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应D. 猴子免疫系统识别异体器官为“非己”成分而攻击,体现其免疫监视的基本功能6、建设人工湿地可将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地上,主要利用了土壤、人工介质、微生物的作用对污水和污泥进行处理。
细胞生物学就业方向

细胞生物学就业方向细胞生物学是生物学领域中重要的一个分支,研究细胞的结构、功能和生命活动等方面。
在现代生物科学的发展中,细胞生物学起着举足轻重的作用。
那么,细胞生物学专业毕业后有哪些就业方向呢?1.学术研究细胞生物学毕业生可选择在大学、研究机构、生物公司等单位从事学术研究工作。
这些工作需要精通细胞生物学知识,掌握各种分子生物学技术和实验操作技能。
研究内容包括细胞结构和功能、基因调控、细胞分化、肿瘤细胞生物学等方面。
毕业生还可以在高校担任教学工作,培养更多的细胞生物学专业人才。
2.生物技术研发生物技术是一门发展迅速的新兴学科,细胞生物学毕业生可以在生物技术公司从事研发工作。
生物技术公司需要开发新药、新疗法、新诊断技术等,需要细胞生物学专业人才进行研究和开发。
毕业生需要掌握各种生物技术手段,如基因工程、蛋白质工程、细胞培养等技术,同时需要具备较好的团队协作能力,以便与其他专业人才协同工作。
3.医疗保健行业细胞生物学毕业生可以在医疗保健行业从事研究和开发工作。
毕业生可在医疗设备公司、生物制药公司、医疗器械公司等企业中担任技术支持、研发工程师等职位。
同时,毕业生也可以在医院从事细胞学检查、病理学检查等工作,为医生提供有效的诊断和治疗方案。
4.科学出版业细胞生物学毕业生还可以选择从事科学出版业工作。
毕业生可以在科学出版社、学术期刊社、科技图书出版社等单位从事科学编辑、校对、排版等工作。
这些工作需要毕业生具备一定的写作技巧、科学素养和编辑能力,对于毕业生的综合素质提出了更高的要求。
5.科学教育细胞生物学毕业生可以在科学教育领域发展,如教育培训机构、科学博物馆等单位从事科学普及、教育培训等工作。
毕业生需要掌握细胞生物学知识,熟悉科学教育方法和技巧,同时需要具备较强的沟通、表达和组织能力,以便有效地传授知识和引导学生。
细胞生物学专业毕业生的就业前景非常广阔,需要具备扎实的理论基础、丰富的实践经验和较高的综合素质。
初中科学干细胞教案

初中科学干细胞教案一、教学目标:1. 让学生了解干细胞的基本概念、分类和特点。
2. 使学生掌握干细胞的研究意义和应用前景。
3. 培养学生的科学思维和创新意识。
二、教学内容:1. 干细胞的基本概念:什么是干细胞?干细胞从哪里来?2. 干细胞的分类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
3. 干细胞的特点:自我更新能力、多向分化潜能和低分化程度。
4. 干细胞的研究意义:在医学、生物学和生物技术领域的应用。
5. 干细胞的应用前景:治疗疾病、组织再生、生物制品等。
三、教学过程:1. 导入:通过播放干细胞相关视频,引起学生兴趣,然后提问:“你们知道什么是干细胞吗?”2. 讲解干细胞的基本概念:干细胞是具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞。
干细胞可以来源于胚胎、成体组织和器官。
3. 介绍干细胞的分类:全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
举例说明各种干细胞的特点和应用。
4. 讲解干细胞的特点:自我更新能力强、多向分化潜能和低分化程度。
通过实例阐述这些特点。
5. 讲解干细胞的研究意义:干细胞研究对于治疗疾病、组织再生和生物技术领域具有重要意义。
6. 介绍干细胞的应用前景:治疗疾病、组织再生、生物制品等。
以实际案例为例,展示干细胞技术的成果。
7. 课堂互动:学生提问、回答问题,巩固所学知识。
8. 总结:对本节课的内容进行总结,强调干细胞的重要性和应用前景。
四、教学方法:1. 讲授法:讲解干细胞的基本概念、分类、特点、研究意义和应用前景。
2. 案例分析法:通过实际案例,使学生更好地理解干细胞的知识。
3. 互动教学法:鼓励学生提问、回答问题,提高学生的参与度和积极性。
五、教学评价:1. 课堂问答:检查学生对干细胞知识的掌握程度。
2. 课后作业:布置相关题目,让学生进一步巩固所学知识。
3. 小组讨论:以小组为单位,探讨干细胞研究的最新进展和应用前景。
六、教学资源:1. 视频资料:播放干细胞相关视频,帮助学生更好地理解知识。
高中生物干细胞教案模板

高中生物干细胞教案模板
主题:干细胞
课程:高中生物
教学目标:
1. 理解干细胞的定义和特点;
2. 掌握干细胞的分类和功能;
3. 了解干细胞在医学和科学研究中的应用;
4. 探讨伦理和道德问题与干细胞研究的关系。
教学内容:
1. 什么是干细胞?
2. 干细胞的特点和分类;
3. 干细胞的功能和应用;
4. 干细胞研究的伦理和道德问题。
教学过程:
1. 导入:通过引入有关细胞的基本知识,引起学生对干细胞的兴趣和好奇心。
2. 讲解干细胞的概念、特点和分类;
3. 展示干细胞在医学和科学研究中的应用案例,引发学生对干细胞研究的兴趣;
4. 探讨干细胞研究的道德和伦理问题,引导学生思考并表达自己的观点;
5. 总结:对本节课所学内容进行总结,并激发学生对干细胞研究的兴趣和探索欲。
教学方法:
1. 讲述、示例展示和互动讨论;
2. 小组合作、问题解答和思维导图。
教学评价:
观察学生对干细胞相关知识的理解和掌握程度,通过课堂讨论和问题解答来评价学生的学习效果。
教学延伸:
引导学生通过阅读相关文献和参与实验设计,深入研究干细胞领域,激发学生的科学探索兴趣。
教学资源:
1. 干细胞相关知识教材和视频资料;
2. 干细胞研究案例和伦理问题讨论材料。
教学反思:
根据学生的反馈和学习效果,及时调整教学方法和内容,持续提升教学质量和效果。
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!干细胞生物工程班级: 姓名:学号:指导教师:摘要:生物干细胞不仅是研究动物早期胚胎发育、细胞分化、基因表达调控等发育生物学问题的有力工具, 还可用于新药评价、细胞治疗等方面的研究。
然而,为科学研究而捐献的人类试验材料并不能够轻易获得, 限制了人类干细胞相关研究的进展, 解决这个问题的理想办法就是找到能够替代胚胎干细胞的其它成体多能干细胞。
综述了干细胞的定义、分类、起源、应用及最新进展,尤其是在医学领域的成果。
关键词:干细胞发展史应用医学进展一、干细胞的定义[1]干细胞(Stem Cells)是一类未分化的细胞或原始细胞,是具有自我复制能力的多潜能细胞。
在一定的条件下,干细胞可以分化成机体内的多功能细胞,形成任何类型的组织和器官,以实现机体内部建构和自我康复能力。
二、干细胞的分类与来源[2]根据其发育阶段,于细胞可分为胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell)和成体干细胞(Adult Stem Cell)。
胚胎干细胞包括ES细胞(Embryonic Stem Cell)EG 细胞(Embryonic Germ Cell);成体干细胞包括神经干细胞(Neural Stem Ce11,NSC)血液干细胞(Hematopoietic Stem Cell,HSC)骨髓间充质干细胞(Mesen chymal Stem Cell,MSC),表皮干细胞(EPidexmis Stem Cell)等。
也可以按其分化潜能的大小,干细胞可分为三类:一是全能干细胞(Totipotent Stem Cell),二是胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell),三是多能干细胞(Multipotent Stem Ce11)。
胚胎干细胞可来源于畸胎瘤细胞(EC)桑椹球细胞(ES)囊胚内细胞团(ES)拟胚体细胞(ES)生殖原基细胞(EG)等。
当受精卵分裂发育成囊胚时,将内细胞团(Inner Cell Mass)分离出来进行培养,在一定条件下,这些细胞可在体外“无限期”地增殖传代,同时还保持其全能性,因此被称为胚胎干细胞。
胚胎干细胞在培养条件下,若加入白血病抑制因子LIF(Leu kaemia Inhlbitory Factor),则能保持在未分化状态,若去掉LIF,胚胎干细胞迅速分化,最终产生多种细胞系,如肌肉细胞、血细胞、神经细胞或发育成“胚胎体”。
成体干细胞可以由下列几个方面得到:(1)胚胎细胞——由胚胎干细胞定向分化,或移植分化而成。
(2)胚胎组织——由分离胚胎组织、细胞分离、或培养而成。
(3)成体组织——由脐血、骨髓、外周血、骨髓间质、脂肪细胞等得到三、干细胞的发展简史1959年,美国首次报道了通过体外受精(IVF)动物。
20世纪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(embryonic germ cells, EG细胞),此工作确立了胚胎癌细胞(embryonic carcinoma cells, 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。
20世纪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,Louise Brown 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(embryonic carcinoma cells, 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它类型的细胞。
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,Thomson等首次取得了人类胚胎干细胞在体外的非分化增殖,他们从治疗不育症的夫妇捐献的正常人胚泡中分离得到内细胞群。
细胞经培养可多次传代,保持正常核型,具有高水平的端粒酶活性,表达人ES细胞而灵长类ES细胞的特征。
当将几种非克隆化细胞系的细胞注入免疫缺陷小鼠内后可形成畸胎瘤。
畸胎瘤含有来源于原始胚层的多种细胞类型,这证明了人ES细胞的多能性。
1999年12月美国科学家Margarel Goodell发现小鼠肌肉组织干细胞可以“横向分化”(Trans-Differentiation)成血液细胞,这一发现很快被世界各地的科学家证实,并且发现人成体干细胞同样具有“横向分化”的功能。
现在已证明人的骨髓干细胞可以分化为肝脏细胞、肌肉细胞、神经细胞等。
这种横向分化具有相当的普遍性,也就是说,“横向分化”可以利用病人自身的健康组织干细胞,诱导分化病损组织的功能细胞,从而达到治疗各种组织坏损性疾病的目的。
这种方法的优点是,既可克服由于异体细胞移植的免疫排斥,又可以克服胚胎细胞来源的不足以及其它社会伦理和法律问题。
1999年12月干细胞研究被美国《科学》杂志评为1999年度世界十大科学之冠。
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。
2000年12月干细胞研究再次被《科学》杂志评为该年度世界十大科学成就之一。
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,Massachusetts Advanced Cell Technology 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。
四、干细胞的应用研究[3]1.胚胎干细胞育出心脏组织以色列工学院最近宣布,科学家首次从胚胎干细胞中培养出人类心脏组织。
他们培育出的心脏组织,可以自然跳动,并且有新生心脏组织的电特性和机械性。
这项实验证明:以细胞移植治疗心脏病的可能性是巨大的。
过去一直认为当心脏细胞受到损害后,不能自行修复,此项发现,对治疗世界上最主要的一种致命疾病可能具有重大意义。
2.骨髓干细胞育出肾脏组织英国科学家近日报道,他们已经用骨髓干细胞培育出了肾脏组织,这在器官移植手术中是一个重大突破。
这一突破,使那些等待器官移植的病人不必再依赖干器官捐献,医生可通过修补受损肾脏来达到治疗的目的。
同时,也是第一次证明了成人骨髓干细胞可以发育成成熟的肾脏细胞。
3.成人干细胞治心梗德国医生近日宣布,他们使用病人自己的干细胞治疗心肌梗塞取得了可喜的成果。
4.脐血干细胞由干脐带血和胎盘含有大量的干细胞,而干细胞又具有极强的造血功能,因而受到越来越多医生的重视和利用。
1979年,医学界首次发现脐带血中含有恢复白血病患者造血功能的细胞。
自 1998年以来,从胎盘和脐带血中提取出来的血液已挽救了数百人的生命。
5.皮肤干细胞我国研究人员已发现人体烧伤皮肤原位处存在着皮肤干细胞,利用它在一定药剂调控下能使烧伤皮肤原位再生,修复如初,这是我国在皮肤干细胞研究及其临床应用上的重大突破。
6.神经组织细胞瑞典神经学家Bjorklund及其同事应用从流产胎儿脑中分离的神经组织细胞,移植人患者的脑中来治疗帕金森症,经对术后10年的病人进行跟踪研究,发现移植的神经元仍然存活,并继续产生多巴胺,而且患者的症状得到明显改善。
7.胰岛干细胞美国佛罗里达大学教授Ramiya及其同事从尚未发病的糖尿病小鼠的胰岛导管中分离出胰岛干细胞,并在体外诱导这些细胞分化成为产生胰岛素的β细胞,移植实验表明,接受移植的糖尿病鼠血糖浓度控制良好,而对照的小鼠死干糖尿病。
这为干细胞治疗糖尿病奠定了实验基础。
以上例子表明,用干细胞治疗许多疑难病症、提供器官移植,以及康复、保健,减轻老化、恢复青春活力等等广泛应用干临床已为期不远。
五、干细胞生物工程最新研究进展(部分)1.干细胞命运调控研究方面的成果[4]2008年 4月15日,中科院动物所研究员陈大华在干细胞命运调控研究方面的成果在国际著名期刊《发育细胞》(Developmental Cell)上发表。
核膜蛋白在染色质组织、基因调控、信号转导等方面起着非常重要的作用。
然而至今这类蛋白的生理功能仍未阐明。
陈大华小组以果蝇为模型发现了一个核膜蛋白Otefin (ote),在维持果蝇生殖干细胞(GSC)自我更新过程中起关键调控作用。
通过遗传学方法,研究者证明Ote是作为内源因子来调节GSC命运的因子;进一步机制研究表明,Ote蛋白通过调控BMP/Dpp信号途径,进而关闭控制干细胞分化的关键bam基因的转录表达来实现干细胞的自我更新。
通过结构与功能的关系分析,研究者发现Ote蛋白作用位点为干细胞的核内膜,并由此推测Ote蛋白可能与BMP/Dpp信号途径的核内组分相互作用完成其功能。
通过生物化学方法研究者发现Ote能够与Smad4/Medea直接发生相互作用,从而结合到bam沉默子上来调节GSC的命运。
该工作的意义在于:一是证明了核膜蛋白参与干细胞的命运调控,并可能推广到哺乳动物;二是为核膜蛋白如何参与TGFβ/BMP-介导的“基因沉默”提供初步的机制性解释;三是已知编码核膜蛋白的导致人类的慢性疾病,该成果可能为解析人类的核膜蛋白的编码基因缺失相关疾病的发病机制提供一定线索。
2.神经干细胞移植治疗脊髓损伤:NSCs在脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)的修复治疗等方面的研究进展。
[5]NSCs是一类存在于中枢神经系统内具有分化为神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞能力的原始母细胞。
2000年Gage概括NSCs 的特性为:①可生成神经组织或来源于神经系统;②具有自我新能力;③通过不对称分裂产生除自身以外的其它细胞;④具有迁移能力,能到达损伤或疾病的部位并产生新的神经细胞。
外源途径:NSCs与嗅鞘细胞(Olfactory ensheathing cells, OECs)联合移植治疗SCI。
NSCs与施旺细胞(Schwann Cells, SCs)联合移植治疗SCINSCs与督脉电针联合治疗SCI 电针具有针刺和电刺激的双重治疗作用NSCs基因治疗NSCs 可充当基因治疗的载体。