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一.造血干细胞
是指存于造血组织内的一类能分化生成各种血细胞的原始细 胞,又称多功能干细胞。 是第一种被认识的组织特异性干细胞,主要通过表面标志来 分离纯化造血干细胞。 造血干细胞的调控
(1)维持造血干细胞的数目恒定:干细胞因子 (2)影响干细胞的移行、数目维持、分化:成纤维细胞生长因 子(FGF-1,FGF-1)、SDF-1、细胞外基质
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一、干细胞的形态和生化特征
1.干细胞的形态特征
①干细胞形态共性:细胞呈圆形或卵圆形,体积小,核质比 大,增殖力强。
②干细胞的固定组织位置:有的干细胞有固定存在部位与方 式。如表皮干细胞与其周围的子细胞形成增殖结构单元。但许多组 织的干细胞没有这种分布特点
2.干细胞的生化特点
①端粒酶活性高:如造血干细胞具癌细胞的端粒酶活性,增 殖能力强。随着增殖与分化,端粒酶活性下降。
1.可在体外无限增殖并保持未分化状态。 2 .具有分化为完整个体的潜能。 3.具有分化为所有种类的细胞、器官的潜能
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一.人胚胎干细胞的获得与胚胎干细胞系的建立
要研究胚胎干细胞,首先要获得胚胎干细胞。 (一)获得途径:主要有: 1.从早期胚胎获得: 2. 从原始生殖细胞获得 3. 从移植细胞(克隆细胞)获得
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四、干细胞增殖与分化的微环境
干细胞巢(stem cell nich):干细胞在组织中的居所。 干细胞生存的微环境:指干细胞巢中控制干细胞增殖与分化的 外部信号
一.分泌因子
分泌因子是由细胞自分泌或旁分泌的生长因子,有的分泌因子对 维持干细胞的增殖,分化和存活具有调节作用。 如转化生长因子-β和Wnt家族的成员,在不同组织甚至不同种属 中都发挥重要作用。
干细胞具有多向分化潜能,能分化为各种不同类型的组 织细胞。根据潜能大小,可分为全能干细胞,多能干细胞, 专能干细胞

干细胞-幻灯

干细胞-幻灯

1999年12月 1999年12月,美国 科学》 《科学》杂志公布了 当年世界科学进展的 评定结果, 评定结果,干细胞的 研究成果列在举世瞩 目耗资巨大的人类基 因组工程之前, 因组工程之前,名列 十大科学进展首位。 十大科学进展首位。
六、ES细胞研究面临的问题 ES细胞研究面临的问题
1. 用于干细胞研究的胚胎来源困难 2. 如何保持胚胎干细胞的全能性 3. 干细胞在体外发育成完整的器官尚难以做到 4. 分化细胞移植仍有可能发生免疫排斥 5. 安全性问题 分化后的细胞是否有致瘤性? (1) 分化后的细胞是否有致瘤性? (2) 动物细胞携带的病毒感染人类 6. 法律和伦理问题
人体早期发生过程: 人体早期胎干细胞的定义: 人胚胎干细胞的定义:
受精后72 72h 受精后5 卵裂 受精后72h 受精后5-7天 胚泡(囊胚) 合子 卵裂球 桑椹胚 胚泡(囊胚)
胚泡
滋养层— 滋养层—>胎儿附属结构 囊胚腔 内细胞群— 胚盘— 内细胞群—>胚盘—>胚体
红色细胞:神经元 红色细胞: 绿色细胞: 绿色细胞:胶质细胞
胚胎干细胞脑内移植后分化为神经前体 细胞( 图中红色细胞) 细胞(A图中红色细胞)和卫星细胞 图中红色细胞) (B图中红色细胞)
诱导成胰岛素分泌细胞
(1)5阶段诱导法: 阶段诱导法: 巢蛋白(nestin)分泌细胞 ES 类胚体 巢蛋白(nestin)分泌细胞 胰岛素 分泌细胞 3-磷酸肌醇-激酶抑制剂为重要的诱导剂 磷酸肌醇(2)基因转染:胰岛β细胞分化相关基因Pax 1和 基因转染:胰岛β细胞分化相关基因Pax 1和 Pax 4
治疗性克隆( 治疗性克隆(therapeutic cloning ):
去核卵细胞 + 受者体细胞核 分离内细胞群 分化 移植治疗 克隆 囊胚 ES细胞建系 ES细胞的诱导 ES细胞建系 ES细胞的诱导

干细胞精品PPT课件

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退行性病变 自体免疫性疾病
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多能干细胞的来源:
直接从处于胚泡阶段的人类胚胎
人胚
的内细胞团分离出来
从终止妊娠胎儿组织中分离出来
体细胞核转移(SCNT)技术重组获取
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重要突破:皮肤细胞能被诱导成为多能干细胞 (2006,Cell)
2007年11月20 日,日美科学 家同天宣布:
Sox2 Klf4
Oct4
c-Myc
小鼠成纤维细胞
(即干细胞的可塑性)(后述)
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(四)干细胞增殖与分化的微环境 1、分泌因子 2、受体介导的细胞间相互作用 3、胞间基质和整合素
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三、干细胞的分类及相关知识 (一)按发育进程进行分类
胚胎干细胞 (embryonic stem cell, ESC)
胚胎生殖细胞(胚胎生殖干细胞) (embryonic germ cell, EGC)
成纤维细胞中转入关键基因,得到iPS 细胞
iPS Cells(诱导性多能干细胞)
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诱导性多能干细胞被诱导分化成运动神经元:
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3、(成体)多能干细胞 (multipotent stem cell)
指multipotent”描述 的“多潜能”与胚胎干细胞用的 “pluripotent ”描述的“多潜能”有质的差 异。成体多能干细胞具有分化出多种组织 细胞的潜能,但却失去了发育成完整个体 的能力。
成体干细胞(成人干细胞) (adult stem cell)
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1、胚胎干细胞(ESC) 指来自胚泡(blastocyst)(胚胎早
期4~5天)内细胞团(inner cell mars)的 一组二倍体细胞,分化具多能性。
从胚泡分离后可培养成ESC。

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三,干细胞的分类
根据发育阶段:
胚胎干细胞(embryonic stem cell) :具有分化 为机体任何一种组织器官潜能的细胞。 成体干细胞(somatic stem cell):由胚胎干细 胞分化形成的,只能分化为相应组织器官内 的功能细胞。
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一,胚胎干细胞定义
胚胎干细胞(embryonic stem cell,简称ES细胞)是 从着床前胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外分化抑 制培养分离的一种全能性细胞系,可以分化成任何一 种组织类型的细胞。
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胚胎干细胞具有全能性,能够分化成全身200多种细 胞类型,进一步形成机体的任何组织和器官。
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二,胚胎干细胞的特征
形态特征 体积小、核大,有一个或多个核仁;胚胎干细胞 克隆紧密堆积,无明显的界限,形似鸟巢。 生化特征 碱性磷酸酶呈强阳性; 端粒酶活性高,具有长的端粒; 表达早期胚胎细胞的阶段特异性抗原。 遗传学特征 染色体数目和核型与来源细胞保持一致。 胚胎干细胞在体外不断增殖且维持遗传的稳定性(正 常的核型及端粒的长度)
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三、人胚胎干细胞建系
建系步骤:
1. 获取早期发育的胚胎 2. 分离囊胚的内细胞群 3. ES细胞体外培养,细胞非 分化增殖 4. ES细胞的鉴定 5. ES的传代和冻存
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着床前胚胎发育
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1998年, Dr. Thomson从体外受精的人类胚胎的囊胚期内细胞 群中直接分离多能干细胞进行培养,分离到五个细胞系。这些 细胞系被继续培养了五至六个月,传了32代仍可继续生长。 同年,Dr. Gearheart从终止妊娠的胎儿组织中得到原始的生 殖细胞,在体外培养九个月,这些细胞具有与Thomson分离的 人ES细胞同样的生物学特性。

干细胞概述ppt课件

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干细胞是目前人类组织器官功能再生的唯一希望
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Part 1 干细胞
干 细 胞 ( Stem-cell ) 即 为 起
源细胞,是指尚未发育成熟的细胞, 它具有多分化潜能和自我复制的功能 ,在特定条件下,可以分化成不同的 功能细胞,形成多种组织和器官。
干细胞形态
干细胞分类
✓ 按分化能力可分为全能干细胞 (totipotent stem cells)、多能干细 胞 (pluripotent stem cells)以及单能干细胞 (unipotent stem cells) ;
以往认为,中枢神经系统的神经元在出生前或出生后不久,就失去再生能力。但近年的一些研究表明,成年哺乳动 物的脑组织仍可不断产生新的神经元,成人脑组织中同样存在NSC,主要是在侧脑室下层(SVZ)和海马齿状回两处。
目前多使用基因转移的方法,建立神经干细胞系,即诱导NSC的细胞周期不断循环往复,从而阻止其分化过程。永 生化的NSC具有较好的生物学特性,它们能自我复制并在体外大量增殖,在移植人体内后仍具有多向分化潜能,同 时可被转染并稳定地表达外源基因。
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神经干细胞
根据部位分类神经嵴干细胞(neural crest stemcell,NCSC)和中枢神经干细胞(CNS-SC)。
外周神经干细胞(PNS-SC),既可发育为外周神经细胞、神经内分泌细胞和Schwann氏细胞,也能分化为色素细胞 (pigmented cell)和平滑肌细胞等。NSC一般是指存在于脑部的中枢神经干细胞(CNS-SC),其子代细胞能分化成为 神经系统的大部分细胞。
两位科学家山中伸弥和汤姆斯共同获得诺贝尔医学奖
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不能神话也不能妖魔化干细胞
心脑血管疾病、恶性肿瘤、病毒性疾病、遗传病仍是医学领域4大生 命科学难题,目前全球治疗效果有限,干细胞也不例外。

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究代表着科技事业
未来发展的重要方
向。”
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干细胞研究
奥巴马2009年签署 行政命令,宣布联邦
政府资金可用于支持
胚胎干细胞的研究。
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干细胞研究
医药界的诺贝尔奖——美国盖伦奖包括三个奖项:最佳药 品,最佳生物制品和最佳医疗器械。 Hemacord——美国纽约血液中心的首个脐带血干细胞产 品获得2014年美国盖伦奖的最佳生物技术产品奖。
(或定向)分化为逐步成熟的次级子代细胞,最终形成 功能特异的组织细胞,在组织修复和新陈代谢中起重要 作用;
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干细胞的四大特性
自动归巢:
干细胞在体内定向迁移至特定的组织部位,在不同环境的诱导下,依赖性 地分化为特定的组织细胞。
免疫原性低:
脐带、胎盘来源的干细胞表面抗原不明显,免疫原性低,不存在免疫排斥 的特性。
肓成完整个体的能力(间充质干细胞)
4、专能干细胞:由多能干细胞分化而来,只能向一种类 型的细胞分化(肝脏干细胞等)
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干细胞的四大特性
自我更新:
干细胞可以通过自我复制,产生与亲本完全相同的子代 细胞,以保持干细胞数量的恒定可通过分裂维持自身细 胞的特性和大小;
多向分化:
干细胞在一定条件下可以进入分化程序,可进一步多向
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干细胞基础知识ຫໍສະໝຸດ 7什么是干细胞干细胞(stem Cell)是指一群在胚胎发育早期未分 化的细胞,具有自我更新能力(self-renew)和多向
分化潜能(multipotential) 。干细胞就是在生命的
成长和发育中起“主干”作用的细胞,它对于生命 成长发育的重要性就如同建筑中的钢筋水泥等基本
材料。干细胞是人类的原始细胞,能够发育成人体

干细胞PPT演示文稿

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3、多能干细胞:具有分化多种组织的潜能,但失去了发 肓成完整个体的能力(间充质干细胞)
4、专能干细胞:由多能干细胞分化而来,只能向一种类 型的细胞分化(肝脏干细胞等)
干细胞的四大特性
➢ 自我更新:
干细胞可以通过自我复制,产生与亲本完全相同的子代 细胞,以保持干细胞数量的恒定可通过分裂维持自身细 胞的特性和大小;
根据其发育阶段可分为: 1、胚胎干细胞(Embryonic stem cells) 2、成体干细胞(Adult stem cells)。
根据其分化潜能可分为:
1、全能干细胞:可分化成人体的各种细胞,从而组成各 种组织和器官,最终发肓成为一个完整的生物体(受精 卵)
2、亚全能干细胞:是人体发育过程中存留于多种组织中 的其分化能力接近于全能的成体干细胞。
➢ 多向分化:
干细胞在一定条件下可以进入分化程序,可进一步多向 (或定向)分化为逐步成熟的次级子代细胞,最终形成 功能特异的组织细胞,在组织修复和新陈代谢中起重要 作用;
干细胞的四大特性
➢ 自动归巢:
干细胞在体内定向迁移至特定的组织部位,在不同环境的诱导下,依赖性 地分化为特定的组织细胞。
➢ 免疫原性低:
2010年11月15日 温家宝总理考察中 国科学院广州生物 医药与健康研究院 时强调“干细胞研 究代表着科技事业 未来发展的重要方 向。”
干细胞研究
奥巴马2009年签署 行政命令,宣布联邦 政府资金可用于支持 胚胎干细胞的研究。
干细胞研究
医药界的诺贝尔奖——美国盖伦奖包括三个奖项:最佳药 品,最佳生物制品和最佳医疗器械。 Hemacord——美国纽约血液中心的首个脐带血干细胞产 品获得2014年美国盖伦奖的最佳生物技术产品奖。
干细胞基础知识

干细胞示踪技术进展ppt课件

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示踪方法
体外示踪(病理学示踪) 体内示踪:MR、核素显像、光学成像
病理学示踪
移植前体外预先标记培养的干细胞,包括 荧光染料标记 (标记细胞核或细胞膜) 核素标记方法 Y染色体标记 报告基因转染
细胞核标记物
5-溴-2-脱氧尿嘧啶核苷 (BrdU) 标记 DAPI标记 Hoechst 染色
钆-荧光双标记及MRI体外示踪
钆-荧光双标记及MRI体外示踪
沈君,周翠屏,成丽娜,等. 大鼠骨髓间充质干细胞的钆-荧光双标记及MRI体 外示踪的研究[J]. 中华放射学杂志,2008,42(4):426-431.
磁标记细胞MR成像原理
具有超顺铁磁性的Fe3O4晶体低浓度即能显著地造成局 部磁场的不均匀, 使邻近氢质子在弛豫中很快产生相 散, 加速了质子去相位过程, 缩短了组织的T2值, 在梯度回波和自旋回波序列MRI中, 使组织信号降低 从而产生较强的T2 负性对比效应, 常规1.5T MR成像 就能显示被标记的干细胞, 但SPIO对 T1 弛豫的加快 作用较弱。
SPIO在体内可生物降解被细胞代谢, 示踪细胞至少可 达 3个月, 假阳性低。因此,MRI示踪磁标记细胞是 活体内最理想的细胞示踪方法。
磁共振示踪突出的优势
极佳的空间分辨力,扫描能明确部位,实时显像并连续 跟踪标记的细胞。
能用于导向治疗和跟踪。 检测细胞阈值远低于有效治疗剂量。 磁共振细胞示踪时间不仅与细胞转归相关, 还与细胞
MRI活体示踪磁标记细胞
MRI活体示踪移植干细胞前提是需用MR对比剂磁化标记细 胞, 以使能与宿主细胞相区分。
MR对比剂 1.主要产生T1正性对比效应的Gd3+,检测阀值过高,实用价
值不大。 2. T2 负性对比效应,但对 T1 弛豫的加快作用较弱:通过
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成骨诱导检测方法
茜素红染色
成骨诱导过程中钙离子以 钙盐的方式沉淀下来,形成 “钙结节” ,茜素红和钙发生 显色反应,产生一种深红色 的带色化合物,这样成骨诱 导的细胞外沉积的钙结节也 就被染成深红色。
碱性磷酸酶染色
碱性磷酸酶活性是成骨细胞 分化成熟的重要标志。BCIP/NBT 是碱性磷酸酯酶的常用底物。 在其催化下, BCIP会被水解产生 强反应性的产物,该产物会和NBT 发生反应,形成不溶性的深蓝色 至蓝紫色的NBT-formazan。
3.
名称 检验标准 结论
CD34 ≤5 % 阴性
CD45 ≤5 % 阴性
CD11b ≤5 % 阴性
CD44 ≥70 % 阳性
CD29 ≥70 % 阳性
CD90 ≥70 % 阳性
名称 检验标准 结论
CD34 ≤5 % 阴性
CD45 ≤5 % 阴性
CD11b ≤5 % 阴性
CD106 ≤5 % 阴性
CD44 ≥70 % 阳性
干细胞鉴定
Oricell TM 检测项目

常规检测:细菌、真菌检测;支原体检测; 内毒素检测;

鉴定检测:生长形态、增殖能力、诱导分 化能力、特异性抗原表达、核型分析等
2
常规检测
项目 细菌、真菌检测 支原体检测 检测方法 直接接种培养法 直接接种培养法 PCR法 内毒素检测 凝胶法 检测对象 培养上清液 培养上清液 细胞 培养上清液 检测标准 阴性 阴性 阴性 ≤50EU
≥70 % ≥10 % ≥50 %
按1:6分种率,2~3天可 传代 按1:6分种率,5~7天可 传代 按1:6分种率,3~4天可 传代
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间质干细胞



定义:来源于中胚层的早期细胞,主要存 在于结缔组织和器官间质中,能够分化为 多种中胚层和神经外胚层来源的细胞。 来源组织:骨髓、骨膜、脂肪组织、脐血 等。 来源物种:人、大鼠、小鼠、猴子、犬、 兔子、猪等。
3
鉴定检测共通项目

复苏存活率:台盼蓝拒染法--如果细胞膜不 完整、破裂,台盼蓝染料进入细胞,细胞变 蓝,即为坏死。如果细胞膜完整,细胞不为 台盼蓝染色,则为正常细胞或凋亡细胞。
4

细胞倍增时间:生长曲线测定(计数法或MTT法)
Growth Curve 60
(1X104 ) Cell quantity
CD29 ≥70 % 阳性
CD90 ≥70 % 阳性
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诱导分化能力



成骨:茜素红染色 成脂:油红O染色 成软骨:阿利辛蓝/甲苯胺蓝染色
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成骨诱导

诱导原理:
地塞米松:通过促进Cbfal mRNA(核心结合因子-1) 和 Osterix mRNA(成骨分化必需转录因子)的表达而促进骨 髓基质细胞向成骨细胞分化。 β-甘油磷酸钠:提供磷离子作为ALP 作用的底物,诱导和 激活ALP,促进有机磷向无机磷转化,为钙盐矿化沉积提 供条件。 Vc:一种重要的营养素和氧化还原剂,在骨盐代谢及骨形 成中具有重要作用。在体外,它能增加钙盐的沉积,促进 矿化结节的形成。
CD44 ≥70 % 阳性
CD29 ≥70 % 阳性
CD105 ≥70 % 阳性
名称 检验标准 结论
CD117 ≤5 % 阴性
CD34 ≥70 % 阳性
CD44 ≥70 % 阳性
CD29 ≥70 % 阳性
Sca-1 ≥70 % 阳性
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胞 细 干 间 肪 脂 鼠 质 大
4.
胞 细 干 质 间 髓 骨 鼠 大
6Leabharlann 生长增殖要求细胞类别 复苏存活率 ≥80 % 增殖速度 按1:3分种率,2~3天可 传代 细胞密度(个/cm2) 人:1.5~2.5X104 大鼠:6x103 小鼠:8x103 兔:2~3x104 狗:1.5~2.5X104 5~10X104 1~5X104 1.5X105
间质干细胞
小鼠胚胎干细胞 人胚胎干细胞 大、小鼠神经干细 胞
8
鉴定方法

形态学:梭型、纤维样贴壁细胞 表面抗原:MSCs属混杂细胞群,其表面抗原也具有非专一性, 它表达了 间质细胞、内皮细胞和表皮细胞的表面标志。主要包括: ①黏附分子, 如 CD166、CD54、CD102、CD44、CD106 等。②生长因子和细胞因子受体, 如白介素21 受体( IL-1R )、IL-3R、IL-4R、IL-6R、IL-7R、C干扰素受体 ( IFN-CR)、肿瘤坏死因子(TNF) -A等。③整合素家族成员, 包括CD49a、 CD49b、CD49c、CD29、CD104 等。④其他如CD90、CD105 等。不表达 造血细胞的表面标志, 如CD34、CD45、CD14、CD3、CD4、CD8 等, 也不 表达与人白细胞抗原(HLA ) 识别有关的共刺激分子及主要组织相容性复合 物类分子如HLA-DR 抗原等。 多向分化能力:如可分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌腱细胞、 平滑肌细胞、骨髓基质细胞、成纤维细胞及多种血管内皮细胞,甚至神经 系统的神经元和神经胶质细胞
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Von Kossa染色
确定细胞外基质矿化的方 法,只有成骨细胞在体外 培养时能形成矿化的细胞 外基质,一般培养至 6~8 周即可出现。原理是将矿 化基质中的磷酸盐(钙)、 碳酸盐(钙)转变为磷酸银、 碳酸银,然后用日光、紫 外线或强还原剂使其还原 为黑色的金属银。


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形态学
梭形、纤维样细胞 原代:克隆样生长 传代后:均质、旋涡状排列
Human
Rat
Mouse
Dog
Monkey
Rabbit
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定鉴式流(原抗面表 )
干 间 骨 小 胞 细 质 髓 鼠 细 质 髓 人 胞 干 间 骨 1. 2.
名称 检验标准 结论
CD14 ≤5 % 阴性
CD45 ≤5 % 阴性
50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 7
Day 细胞倍增的时间区间即细胞对数生长期,细胞传代、实验等多应在此区间进行。可在 细胞生长曲线的对数生长期找出细胞增加一倍所需的时间,即倍增时间。
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细胞周期测定: 碘化丙锭(PI)染色流式检测法
由于细胞周期各时相的DNA 含量不同,通常正常细胞的G1/ G0 期具有二倍体细胞的 DNA 含量(2N) ,而G2/ M 期具有四倍体细胞的DNA 含量(4N) ,而S 期的DNA含量介 于二倍体和四倍体之间。因此,可通过流式细胞术PI染色法对细胞内DNA 含量进行 检测,由此可知细胞周期的分布情况并确知细胞的倍体是否正常。
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