干细胞与组织的维持和再生
干细胞在组织再生和修复中的应用
干细胞在组织再生和修复中的应用干细胞这一概念在医学界已经不再陌生。
它有着极高的可塑性和分化能力，能够分化成多种细胞类型，并且可以不断自我更新。
因此，干细胞在组织再生和修复中具有很大的潜力。
本文将探讨干细胞在组织再生和修复中的应用。
一、干细胞的来源干细胞有多种来源。
根据来源不同可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞来源于胚胎，可以分化成各种细胞类型。
成体干细胞则存在于成人体内，分为多种类型，如造血干细胞、脂肪干细胞、神经干细胞等。
二、干细胞在组织再生中的应用干细胞的应用主要分为两类：一类是干细胞治疗，即将干细胞移植到患者体内，通过分化为不同的细胞类型进行治疗；另一类则是干细胞工程，即将干细胞培养成特定的器官或组织，并移植到患者体内进行修复。
1、心脏病治疗心脏病是全球范围内主要的死因之一。
研究表明，心肌细胞的损失是引起心脏病发生和发展的主要原因之一。
干细胞可以分化成心肌细胞，因此被广泛应用于心脏病的治疗。
干细胞移植可以促进损伤心肌的再生，并提高心脏功能。
2、骨骼修复骨骼异位症、肢体缺失、骨折等问题均可通过干细胞修复。
干细胞可以分化成成骨细胞和软骨细胞等骨组织细胞。
实验研究表明，干细胞移植可以显著促进骨骼的再生和修复。
3、神经细胞修复神经退行性病变、神经系统损伤等疾病可通过干细胞的应用得以缓解。
干细胞可以分化为神经细胞，而且具有较高的自我更新能力。
移植干细胞可以促进中枢神经系统的再生与修复。
三、干细胞工程干细胞工程是将干细胞培养成一定类型的器官或组织，并将其移植到患者体内进行修复。
干细胞工程技术的进步使得干细胞移植效果更为理想，并且减少了对患者体内干细胞来源的需求。
干细胞工程的应用可以解决器官移植中的瓶颈问题，同时可以避免供体限制和免疫排斥等问题。
日前，干细胞工程技术已经成功地将干细胞培养成肝、心脏、肾脏等重要器官。
四、干细胞应用的潜在风险尽管干细胞作为组织再生和修复中的有力手段，但其应用同样需要谨慎。
干细胞与再生医学
干细胞与再生医学干细胞是一种具有自我复制和分化能力的细胞，具有再生和修复组织的潜力。
再生医学利用干细胞的特性来治疗各种疾病和损伤，被视为医学领域的一项重要突破。
从干细胞中可以分离出各种类型的细胞，如心肌细胞、神经细胞和肝细胞等，这些细胞可以用来替代损伤的细胞或组织，促进组织再生和修复。
干细胞疗法已经在多个领域取得了突破性成果。
其中最为成功的是造血干细胞移植，该技术已经成为治疗多种血液系统疾病的主要手段。
通过移植来自供体的造血干细胞，可以重新建立患者正常的血液系统，治愈血癌、免疫系统疾病等疾病。
此外，干细胞疗法在心脏病、肝病、神经系统疾病和器官移植等方面也有重要应用。
例如，通过将干细胞转化为心肌细胞，可以用来修复心脏损伤，改善心脏功能。
利用干细胞分化为肝细胞，可以用来治疗肝病，尤其是肝硬化患者。
此外，干细胞还可以分化为神经细胞，用来治疗帕金森病、脑卒中等神经系统疾病。
然而，干细胞疗法仍然面临许多挑战和争议。
其中一个主要问题是来源的选择。
干细胞可以从胚胎、成体组织和诱导多能干细胞中获得。
胚胎干细胞具有较高的再生潜力，但在取得过程中涉及到胚胎的破坏，引发伦理争议。
成体干细胞更容易获得，但其复制和分化能力较弱，对于治疗效果的影响仍有待进一步研究。
诱导多能干细胞则是通过基因工程技术将成体细胞转化为干细胞，但该技术的安全性和效果也需要进一步验证。
此外，干细胞治疗的技术和法规也需要进一步完善。
干细胞的分离、培养和应用技术仍然不成熟，需要进一步优化和标准化。
同时，相关的法律法规和伦理指南也需要制定和完善，以解决伦理问题和标准化治疗程序。
这包括确定干细胞的合理来源、确保移植的安全性和有效性，以及保护患者的权益和隐私等方面。
虽然干细胞疗法面临许多挑战，但其广阔的应用前景和潜力不容忽视。
随着科学技术的不断进步，干细胞疗法有望为更多的疾病和损伤提供有效的治疗手段。
在中国，干细胞与再生医学领域也取得了长足的发展，成立了干细胞研究中心和再生医学研究机构，积极开展相关研究和临床应用。
干细胞与再生医学
干细胞与再生医学
干细胞是一种具有自我更新和分化成多种细胞类型的潜能的细胞。
在再生医学
领域中，干细胞被视为一种潜在的治疗方法，可以用于修复受损组织和器官。
通过干细胞技术，人类有望在许多疾病领域取得重大突破，为患者提供更有效的治疗方案。
干细胞的分类
干细胞主要分为胚胎干细胞和成体干细胞两种。
胚胎干细胞来源于胚胎，具有
广泛的分化潜能，可以发展成各种不同类型的细胞。
而成体干细胞则存在于已经发育成熟的组织中，具有一定的分化潜能，可以修复受损组织。
干细胞在再生医学中的应用
干细胞在再生医学中有着广泛的应用前景。
例如，干细胞可以用于治疗心脏病，通过修复受损的心肌组织，恢复心脏功能。
此外，干细胞还可以用于治疗糖尿病、神经退行性疾病等多种疾病，带来新的治疗方案。
干细胞治疗的挑战与前景
尽管干细胞在再生医学中有着巨大的潜力，但是其治疗也面临着许多挑战。
例如，干细胞的来源和分化控制等问题仍然需要进一步研究。
但是随着技术的不断发展，干细胞治疗的前景依然令人期待，有望为许多疾病带来革命性的治疗方法。
结语
干细胞与再生医学是一个充满希望和挑战的领域。
通过深入研究和不懈努力，
相信干细胞技术将为医学领域带来新的突破，为人类健康带来更多的希望与可能。
干细胞及其应用在再生医学中
干细胞及其应用在再生医学中干细胞是一类具备独特特性的细胞，具有自我更新和分化为多种细胞类型的能力。
干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。
胚胎干细胞来源于内囊胚和胚胎早期发育过程中的内胚层，具有最广泛的分化潜能，可以分化为人体的各种细胞类型。
成体干细胞又称为多能干细胞，存在于成熟组织中，可以分化为与所属组织相关的细胞。
干细胞在再生医学中具有重要的应用价值。
再生医学是一门以干细胞为基础的医学领域，致力于通过干细胞的再生和修复能力，为疾病治疗和组织重建提供新的途径。
干细胞的应用在再生医学中有以下几个方面：1. 干细胞在器官移植中的应用：干细胞可以通过诱导分化为特定的细胞类型，如肝细胞、心肌细胞等，从而为器官移植提供新的来源。
在需要器官移植的患者中，干细胞可以用来修复和重建损伤的器官，提高移植成功率。
2. 干细胞在组织修复中的应用：对于某些无法自愈的组织损伤，如骨髓损伤、神经损伤等，干细胞可以通过种植和分化为相应的细胞类型，促进组织的修复和再生。
干细胞的植入可以促进新的组织生长，并提高治疗效果。
3. 干细胞在治疗疾病中的应用：干细胞可以用来治疗一些难以根治的疾病，如白血病、帕金森病等。
通过干细胞的植入和分化，可以补充患者体内缺失的细胞类型，改善疾病症状，并为患者提供新的治疗选择。
4. 干细胞在药物研发中的应用：干细胞可以模拟人体内部的生理条件，用于药物研发和安全性评估。
通过使用干细胞模型，研究人员可以更准确地评估药物对人体的影响，减少临床试验过程中的风险和成本。
尽管干细胞在再生医学中的应用前景广阔，但与之相关的伦理和安全问题也备受关注。
例如，胚胎干细胞的获取和使用涉及到胚胎的破坏，引发了伦理争议。
同时，干细胞的分化和应用过程中也存在着潜在的风险，如肿瘤的发生和免疫排斥等。
因此，在推广和应用干细胞技术时，必须充分考虑伦理和安全问题，制定科学的规范和指导方针，确保技术的可行性和安全性。
总之，干细胞在再生医学中的应用为疾病治疗和组织修复提供了新的途径。
第十七章 干细胞与组织的维持和再生练习题及答案
第十七章干细胞与组织的维持和再生一、名词解释1.干细胞(stem cells)2. 全能干细胞(totipotent stem cell)3.多能干细胞(pluripotent stem cell)4.诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSCs)5. 组织特异性干细胞(tissue-specifie stem cell)6.不对称分裂(asymmetry division)7.过渡放大细胞(transit amplifying cell,TAC)8.干细胞巢(stem cell niche)二、单项选择题1.关于干细胞的基本特性的正确叙述是A.干细胞均具有发育全能性B.干细胞具有自我更新和多向分化潜能C.干细胞分化产生的细胞不可能是干细胞D.干细胞至少能分化为两种体细胞类型E.干细胞只存在于个体发育的早期阶段2.关于诱导性多潜能干细胞(iPSCs)的错误叙述是A.iPS 细胞具有自我更新能力B.iPS细胞具有多向分化潜能C.通过诱导 iPS细胞分化有可能培育出人造组织器官D.在形态上与人ES细胞极其相似E.分化后的动物细胞将一直保持分化的状态，不可逆转3.下列关于造血干细胞的错误叙述是A.在临床上已用于治疗白血病B.大多数表达 CD34C.低表达 CD38D.存在于骨髓中E.属于胚胎干细胞4.关于去分化的正确叙述是A.细胞去分化时，分化细胞会失去其特有的形态结构和功能B.高度分化的细胞不能发生去分化C.细胞发生去分化后，其核内的染色体数目会发生变化D.神经干细胞变成星形胶质细胞的现象属于去分化E.微环境的改变不会引起肿瘤细胞的去分化5. 下列关于干细胞的叙述中，正确的是A.胚胎干细胞在形态上表现为休积大，细胞核小，核仁明显B.干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果C.异体造血干细胞移植成功后，不影响患者的血型D.肝脏干细报分化形成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性E.嵌合体实验是人胚胎干细分化评价的“金标准”6.胚胎干细胞属于A.全能干细胞B.多能干细胞C.单能干细胞D. 成体干细胞E.组织干细胞7. 下列中胚胎干细胞分化获得的细胞中，属于外胚层的是A.心肌细胞B. 神经细胞C.肝细胞D.胰腺β细胞E.肺泡上皮细胞8. 人体最早的选血丁组胞来源于A.肝脏B.骨髓C.脾脏D.卵黄囊E.淋巴结9.关于诱导性多潜能干细胞(iPSCs)的错误叙述足A. iPS细胞的多潜能性质与人ES细胞完全一致B.成纤维细胞经重编程可转为iPS细胞C.在体外能分化形成三胚层D.在免疫缺陷小鼠体内能形成畸胎瘤E.为人类疾病的细胞治疗提供了可能性10.关于干细胞不对称分裂的正确叙述是A.分裂产生两个不同大小的子代干细胞B.分裂产生两个不同核型的子代干细胞C.分裂产生两个不同功能的子代干细胞D.分裂产生两个不同大小的子代分化细胞E.产生一个子代干细胞和一个子代分化细胞11. 下列细胞是全能干细胞的是A.卵细胞B.间充质干细胞C.卵裂期的细胞D. 肝细胞E.造血干细胞12. 下列实验不能用来证明胚胎干细胞具有分化的多能性的是A.胚胎干细胞在体外培养形成胚状体B.将体外培养的胚胎干细胞移植到免疫缺陷小鼠皮下形成畸胎瘤C.将体外培养的胚胎干细胞移植到小鼠囊胚腔中形成“嵌合体小鼠”D.将胚胎干细胞诱导分化为神经细胞E.将人胚胎干细胞移植到免疫缺陷小鼠皮下后形成胚胎组织瘤13.既有自我复制能力，又具有多向分化潜能的细胞是A.肝细胞B.干细胞C.神经细胞D.红细胞E.淋巴细胞14. 造血干细胞异常可导致A.缺铁性贫血B. 慢性失血性贫血C.再生障碍性贫血D.海洋性贫血E.巨幼细胞性贫血15.下列属于细胞去分化的是A.神经干细胞分化成神经元B.神经干细胞分化成神经胶质细胞C.造血干纸胞分化成造血细胞D. 间充质干细胞分化成机细胞E.成纤维细胞逆转成为胚胎干细胞16.以下关于造血干细胞的错误叙述是A.造血干细胞足低分化的细胞B.造血干细胎具有再殖损伤骨髓的能力C.与骨髓中其他细胞的放射敏感性相同D.造血干细胞具有多向分化潜能E.造血干细胞是最原始的血细胞17.关于肿瘤干细胞的正确叙述是A.具有白我更新能力B.组织特异性干细泡可作为肿瘤细胞的来源C.正常干细胞和肿瘤干细胞的基因表达情况存在差异D.在免疫缺陷型小鼠体内可形成与原发肿瘤类型相同的肿瘤E.以上均正确18.以下关于组织干细胞的错误叙述是A. 组织干细胞是一种多能干细胞B.组织干细胞主要依赖不对称分裂方式来维持干细胞数量恒定C.组织干细胞具有自我更新能力和多向分化潜能D.神经干细胞是一种组织干细胞E.组织干细胞在临床上具有广阔的应用前景19.关于诱导性多潜能干细胞(iPSCs)的正确叙述是A.具有仝能性B.可通过导入转录因子K1f4， Sox2、Oct4、e-Myc来获得C.在分裂时很容易发生突变D.不具有完整基因组E.分化潜能与人ES 细胞完全一致20.下列关于转分化的错误叙述是A.在特定环境下，一种分化细胞可以转变为另一种分化细胞B.转分化表明细胞分化具有潜在的可塑性C.成纤维细胞转化为多能性干细胞属于转分化D.在特定条件下，皮肤的复层扁平细胞转化为柱状细胞属于转分化E.在胆管结扎的情况下，成熟肝细胞可以转分化为胆管细胞21.关于组织干细胞的描述，错误的是A.造血干细胞可以通过刺激因子将其由骨髓动员至外周血中B.成体干细胞在体内通常通过不对称分裂维持群体的稳定C.造血干细胞间充质干细胞均是一类异质性的干细胞D.成体干细胞通常无法无限增殖分裂E.间充质干细胞具有很强的免疫原性22. 干细胞巢的组成成分包含A. 干细胞相邻的细胞B.干细胞相邻的细胞外基质C.干细胞相邻的黏附分子D.干细胞周围的细胞外基质中的调控因子E.以上都正确23.胚胎干细胞和成体组织干细胞均可分化形成多种类型细胞，下列关于细胞分化的叙述中，正确的是A.多能干细胞分化程度高于专能干细胞B.干细胞分化的过程是不可逆转的C.细胞分化是基因的选择性表达造成的D.细胞分化只发生在胚胎时期E.成年个体组织中无细胞分化现象24.间充质干细胞来源于胚胎发育早期的A.外胚层B.中胚层C.内胚层D.外胚层和中胚层E.外胚层和内胚层25. 下列有关过渡放大细胞的错误叙述是A.是干细胞经过不对称分裂产生的B.可用于增加分化细胞的数目C.不具有分化潜能D.增殖速率显著高于干细胞E.对维持组织稳态有重要作用26.下列分子可作为神经干细胞的分子标志的是A. CD34B. 碱性磷酸酶C. nestinD. CD133E. CD4427.下列关于干细胞巢的正确叙述是A.是干细胞与赖以生存和维持功能的微环境B.干细胞周围的细胞外基质是干细胞巢的重要组成成分C.干细胞巢中的分泌因子参与调控干细胞的增殖与分化D.干细胞具有调控干细胞巢的功能E.以上都正确28.通常情况下造血干细胞只能分化产生各种血细胞，但在特定的诱导条件下，造血干细可以分化为神经细胞和肝细胞。
细胞外基质和间充质干细胞在组织修复和再生中的作用
细胞外基质和间充质干细胞在组织修复和再生中的作用在人类的生命过程中，我们经历了各种各样的外部伤害和内部疾病。
这些外来因素会破坏我们身体的组织结构和细胞功能，导致身体受损。
然而，人体的自我修复能力是相当强大的。
在这样的环境下，细胞外基质和间充质干细胞展现出了其在组织修复和再生中的重要作用。
细胞外基质是组成身体各种组织的结构和支撑物。
它由胶原蛋白和其他细胞外分子组成，构成了复杂的细胞外基质网络。
它的结构可以为身体提供稳定性和可塑性并防止伤害。
细胞外基质不仅提供保护和支撑，而且还参与和控制细胞的生长差异及复制。
通过这种方式，它可以影响到细胞的功能，促进组织修复和再生。
间充质干细胞一般是从成年人骨髓、脂肪组织或其他来源中获得的一类干细胞。
它们具有多种分化能力，可以分化成肌细胞、神经细胞、心脏细胞等多种细胞类型，帮助组织修复和再生。
一些研究发现，间充质干细胞可以释放出一些信号分子和细胞因子，调节细胞的自我修复并增加受损组织中的血管生成，以促进再生和修复。
细胞外基质和间充质干细胞在组织修复和再生中的相互作用被广泛地研究。
研究人员发现，细胞外基质可以加强间充质干细胞的效应，以促进组织修复和再生。
同时，间充质干细胞可以通过分泌胶原蛋白、纤维连接蛋白等主要细胞外分子，影响细胞外基质的组成和分布。
通过这种方式，间充质干细胞可以调节身体中的细胞外基质，有助于组织修复和再生。
例如，在肝脏再生中，细胞外基质和间充质干细胞的作用显得尤为重要。
肝脏是一个重要的代谢器官，可以清除体内有害物质和维持体内的平衡。
但当肝脏受到疾病或损伤时，它仍然可以通过其自我修复机制来恢复功能。
研究发现，间充质干细胞可以通过分泌成纤维细胞生长因子、肝生长因子等细胞因子来促进肝脏再生并减轻对肝脏的损伤。
同时，细胞外基质也有助于肝脏细胞的恢复和再生。
在这个过程中，细胞外基质和间充质干细胞之间的相互作用是非常重要的。
在神经修复方面，细胞外基质和间充质干细胞也扮演着重要角色。
干细胞原位再生与组织修复技术
干细胞原位再生与组织修复技术随着科技的不断进步，干细胞原位再生与组织修复技术逐渐成为生物医学领域的热门研究方向。
这一技术的发展有望在疾病治疗、器官移植和结缔组织修复等方面取得重要突破。
干细胞是一类具有自我复制能力并能分化为不同细胞类型的细胞。
这种细胞具有极大的潜力，可以为体内受损组织提供新的细胞，实现组织的再生与修复。
干细胞原位再生与组织修复技术通过激活体内的干细胞，促进其分化为特定细胞类型，从而恢复受损组织的功能。
与传统的组织修复方法不同，干细胞原位再生技术具有独特的优势。
首先，该技术能够避免外源性细胞移植所带来的免疫排斥和移植效果不稳定等问题，因为干细胞是从患者自身得到的，不存在免疫排斥的风险。
其次，干细胞具有自我复制的能力，可以不断增殖并形成成熟的细胞，从而实现组织的修复与再生。
此外，由于组织修复的过程发生在体内，不需要外科手术切口，减少了手术风险和恢复时间。
因此，干细胞原位再生技术被认为是一种更安全、更有效的治疗方法。
干细胞原位再生技术的应用前景广阔。
在疾病治疗方面，干细胞原位再生技术可以用于治疗各种细胞缺乏性疾病，如血液系统疾病和免疫系统疾病。
例如，对于白血病等血液恶性肿瘤的治疗，可以通过激活干细胞在骨髓中分化为正常的血细胞，从而实现血液功能的恢复。
此外，在器官移植方面，干细胞原位再生技术可以用于再生受损器官的组织，减少对供体器官的需求，为更多患者提供治疗机会。
在结缔组织修复方面，干细胞原位再生技术可以用于治疗关节炎、骨折等损伤，帮助组织修复和功能恢复。
然而，干细胞原位再生技术还存在一些挑战和难题。
首先，干细胞分化和增殖的机制尚不完全清楚，这限制了技术的进一步发展。
其次，干细胞治疗的长期效果和安全性仍然需要进一步研究和验证。
此外，干细胞原位再生技术的临床应用需要严格的监管和规范，以确保其安全性和效果。
为了推动干细胞原位再生技术的发展，科研人员需要加大对干细胞生物学和分化机制的研究，深入探索干细胞在体内修复和再生的机制。
干细胞治疗促进组织再生修复
干细胞治疗促进组织再生修复干细胞治疗：推动组织再生修复的革命性疗法近年来，干细胞治疗作为一种前沿的医疗技术，备受关注。
干细胞是一类具有自我更新和分化能力的细胞，它们在体内能够分化成各种细胞类型，包括骨细胞、肌肉细胞、神经细胞等，因此被认为是修复组织和器官的理想候选者。
在过去的几十年里，干细胞治疗已经在组织再生和修复领域取得了巨大的突破，为无数患者带来了新的希望。
干细胞治疗被广泛应用于各个领域，包括心血管疾病、神经系统疾病、骨骼肌肉损伤以及器官移植等。
在心血管疾病领域，干细胞能够分化为心肌细胞，修复受损的心肌组织，促进心脏的再生和修复。
许多临床试验表明，通过注射干细胞或将其植入心脏，可以显著改善心脏功能，并减少心脏病发作的风险。
在神经系统疾病方面，干细胞的应用同样令人鼓舞。
例如，对于帕金森病患者来说，通过植入多巴胺能神经元的干细胞，可以部分恢复患者的运动功能。
类似地，在骨骼肌肉损伤和器官移植方面，干细胞的治疗效果也备受期待。
干细胞治疗的原理非常简单，即将干细胞通过注射或植入的方式引入患者体内，然后让它们分化成所需的细胞类型，进而修复受损组织。
这种治疗方法有很多优势。
首先，干细胞具有自我更新的能力，因此可以持续不断地分化为所需的细胞类型，从而为组织再生提供持续的支持。
其次，干细胞具有自发分化的能力，这意味着它们可以根据周围环境的需要，选择性地分化为特定的细胞类型。
再者，干细胞来源广泛，可以从胚胎、脐带血、脂肪组织等多个来源获取，因此具有很高的可获取性和可扩张性。
最后，干细胞的应用并不受限于特定的疾病类型，几乎可以用于修复和再生任何受损的组织或器官。
当然，干细胞治疗也面临一些挑战和争议。
首先，干细胞的获取和培养过程相对复杂且昂贵，这限制了其广泛应用的可行性。
其次，干细胞存在一定的风险，如治疗过程中的感染、免疫排斥等。
此外，伦理问题也是一个争议的焦点，特别是胚胎干细胞的使用引发了一系列的道德和法律问题。
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干细胞
主要内容
第一节
第二节 第三节
干细胞概述
胚胎干细胞 组织干细胞
第四节
干细胞与医学
Stem Cell and Tissue Regeneration
第一节 干细胞概述
一、干细胞的存在
二、干细胞的形态和生化特征
三、干细胞的增殖特性 四、干细胞的分化特性
五、干细胞生理活动的微环境
Stem Cell and Tissue Regeneration
cell，HSC）在成体内的存在。 受照射小 鼠脾内出 现结节状 造血灶
健康小鼠骨髓细胞悬液 + 受致死剂量射线照射的小鼠
小鼠脾集落形成实验
造血干细胞的分化
二、间充质干细胞
存在骨髓腔中，可分化为多种间充质组织：如骨、
关节、脂肪、肌腱、肌肉、骨髓基质等。
TGFβ3 ，无血清培养
软骨细胞
MSC
三、干细胞与组织再生
机体修复组织器官损伤的现象叫做组织再生。
在成年个体中，机体根据组织损伤程度的高低，
启动不同分化等级的细胞的增殖与分化的程序，
来实现其修复的需求。
Stem Cell and Tissue Regeneration
四、干细胞在疾病治疗中的作用
细胞治疗是将正常的干细胞或由其分化产生的功
4. 熟悉干细胞的可塑性。
5. 了解干细胞的医学应用。
地塞米松、β-磷酸 甘油、Vc和含有10% FBS
脂肪细胞
1-甲基-3-异丁基黄嘌呤、 地塞米松、吲哚美辛
成骨细胞
三、神经干细胞
具有自我更新及分化产生成熟脑细胞的能力。
生物学标记：中间纤维nestin。 可从嗅球、海马、下脑室、脑干、大脑等部位获得
Stem Cell and Tissue Regeneration
Stem Cell and Tissue Regeneration
Cell, Dec. 20, 2007
Science Dec. 21, 2007
克隆能给人类带来什么？ 克隆动物是未来的制药厂 克隆爱因斯坦会懂“相对 论”吗?
小
结
1. 掌握干细胞的概念及基本特征。 2. 掌握胚胎干细胞的特征和分化潜能。 3. 掌握组织干细胞的概念。
专能
unipotency
Stem Cell and Tissue Regeneration
胚胎干细胞的来源与早期分化
Stem Cell and Tissue Regeneration
二、干细胞的形态和生化特征
1.干细胞的形态特征
原始细胞特征：呈
圆形或椭圆形；体
积小；核质比大；
细胞器不发达 。
Stem Cell and Tissue Regeneration
有分化为成熟个体中所有类型细胞的潜能，但不 能形成完整个体,也称胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞）内细胞团细胞。
Stem Cell and Tissue Regeneration
一、干细胞的存在
3.组织特异性干细胞（tissue specific stem cell） 概念：专能性干细胞 (multipotent stem cell)、成
五、精原干细胞
1. 精原干细胞存在于曲 细精管的基底膜。 是精子发生的细胞基础
五、精原干细胞
2. 精原干细胞的分化具有一
个复杂的调控机制 A1精原细胞是精子生成 过程中不可逆的调控点。
Stem Cell and Tissue Regeneration
第四节 干细胞与医学
一、干细胞与器官和个体衰老
精子穿卵受精卵6周胚胎11周胚胎12周胚胎4月胚胎
Stem Cell and Tissue Regeneration
一、干细胞的存在
(二)干细胞的类型
1. 全能干细胞（totipotent stem cell）
8细胞期之前的胚胎细胞，可发育为完整个体
2. 多能干细胞（pluripotent stem cell）
stem cell, NSC)； cell)； stem cell)；
肝干细胞 (liver stem
皮肤干细胞 (epidermal 小肠干细胞 (intestinal 角膜的干细胞 (corneal 肾脏干细胞 (renal
stem cell)； stem cell )；
stem cell)；
肌肉干细胞 (myogenic
Nestin是神经干细胞的生物学标
人神经干细胞表达nestin (绿色).
中枢神经系统的成体干细胞分化成神经
元 (蓝色, 左上), 星形胶质细胞 (棕色)， 以及少突胶质细胞 (蓝色，左下).
成年哺乳动物SVZ部位NSC的微环境与神经发生过程
成年哺乳动物SGZ部位NSC的微环境与神经发生过程
四、肝干细胞
细胞重编程的主要策略
A．体细胞核转移（SCNT）；B. 细胞融合; C. iPS细胞；D. 谱系转化
五、干细胞生理活动的微环境
“干细胞巢”(stem cell niche)：由干细胞及其外围
细胞、参与其增殖分化调控相关因子组成，具有
动态平衡特性的局部环境。
成骨细胞mTORC1活化小鼠骨髓血管形成减少
能细胞植入病变部位代偿病变细胞丧失的功能。 干细胞提供了可用于移植的细胞。
Regeneration of new tissues from our own cells will not be far behind Science, December 6, 2002: 1901
疾病的干细胞治疗策略
肿瘤的发生被认为起源于其组织中的组织特异性 干细胞的可能性较大。
肿瘤干细胞是存在于肿瘤组织中的一小部分具有
干细胞性质的细胞群体，具有自我更新能力、肿瘤形
成能力和分化为不同分化程度肿瘤细胞的能力，对肿
瘤的发生、转移、恶化和复发起决定性作用。
Stem Cell and Tissue Regeneration
三、干细胞的增殖特征
2.干细胞增殖系统具有很强的自稳定性
自稳定性
对称分裂
不对称分裂：
干细胞维持自身数目 恒定的基本方式
干细胞的不对称分裂
A．干细胞的简单不对称分裂 B. 干细胞的种群不对称分裂
四、干细胞的分化特征
1.干细胞分化的谱系限定性
四、干细胞的分化特征
2. 干细胞分化的可塑性
a. 去分化； b. 转决定； c. 转分化； d. 直接诱导分化
骨髓基质 基因传递 骨骼
心肌
脂肪
肌腱，韧带 软骨 生物制药
第三节 组织干细胞
一、造血干细胞
二．间充质干细胞
三、神经干细胞
四、肝干细胞 五、精原干细胞
目前已分离或鉴定的组织干细胞：
造血干细胞 (hematopoiesis
stem cell，HSC)；
stem cell, MSC)；
间充质干细胞 (mesenchymal 神经干细胞 (neural
二、干细胞的形态和生化特征
2.干细胞的生化特性
高端粒酶活性；生化标志，nestin为神经干细胞标志。
三、干细胞的增殖特征
1.干细胞的增殖速率具有缓慢性
有利于干细胞对特定的外界信号作出反应。
减少基因突变的危险，有更多时间校正复制错误。
干细胞
过渡细胞
分化细胞
Stem Cell and Tissue Regeneration
二、干细胞与肿瘤的发生和复发
三、干细胞与组织再生 四、干细胞在疾病治疗中的作用
Stem Cell and Tissue Regeneration
一、干细胞与器官和个体衰老
衰老是组织器官中细胞更替能力的降低。
随着年龄增长，组织干细胞的特性改变。
骨髓造血干细胞移植病人，供体年龄越大， 成功率就越低
二、干细胞与肿瘤的发生和复发
stem cell)；
stem cell) ；
胰腺干细胞 (pancreatic 肺脏干细胞 (lung stem Stem Cell and Tissue Regeneration
cell)。
组织干细胞示意图
一、造血干细胞
1961年Till和McCulloch首次通过小鼠脾集落形 成实验证实了造血干细胞（hematopoiesis stem
Ctrl Tsc1KO
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成骨细胞mTORC1抑制小鼠骨髓血管形成增加
Ctrl RaptorKO
31
成骨细胞mTORC1促进Cxcl9分泌抑制骨髓血管形成
Nat Commun, Accepted
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第二节 胚胎干细胞
一、胚胎干细胞的生物学特性
二、胚胎干细胞的体外分化
一、胚胎干细胞的生物学特征
肝索细胞是个体发育中的肝干细胞(liver stem cell)
肝细胞
胆管细胞
肝干细胞
小鼠肝干细胞系LEPCs
Stem Cell and Tissue Regeneration
诱导后的小鼠肝干细胞 系（LEPCs）具有成熟
肝细胞的形态学特征
培养在Matrigel基质胶 中的LEPCs具有胆管细 胞的形态特征
一、干细胞的存在
(一)干细胞(stem cell)的存在
干细胞：是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞。
存在部位：个体发育全过程中的各种组织中。 功能：生长发育、组织器官的结构和功能的动态平衡， 损伤后的再生修复。
Stem Cell and Tissue Regeneration
胚胎发育和个体形成
Stem Cell and Tissue Regeneration
二、胚胎干细胞的生物学特征
1、生化特征