干细胞综述

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干细胞综述

干细胞综述

干细胞的研究历史、应用现状以及未来发展前景摘要:干细胞是尚未分化发育的,能生成各种器官组织的全能细胞。

它是具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体,即这些细胞可以通过细胞维持自身细胞群大小,同时又可以进一步分化成为各种不同的组织细胞,从而构成机体各种复杂的组织和器官。

近年来的研究成果不仅揭示了许多有关细胞生长发育的基础理论难题,也在创伤修复、神经再生、抵抗衰老、糖尿病、帕金森氏症、老年痴呆、白血病、肿瘤等疾病的治疗方面显示了巨大的应用潜力,是应用生物学进入一个崭新的领域。

关键词:干细胞,分化,胚胎干细胞,应用正文一、干细胞定义和可塑性研究干细胞是人体的起源细胞,具有自我复制、高度增殖和多向分化潜能的特性。

干细胞由受精卵发育分化而来,最初形成原始胚胎干细胞,进一步分化增殖形成囊胚样结构,其内细胞团的胚胎干细胞具有形成人体各种组织的全能性,可逐步分化发育成不同阶段胎儿的各种组织器官,干细胞随之丧失全能性,成为亚全能、多能干细胞或具有特定功能的组织专能干细胞。

但在某些条件下,不同组织系列特异性转录因子组合的变化,也可使己活跃转录的基因归于静止,重新编程(reprogramming),并激活另一套新的基因表达,从而使已定向于某种组织的体细胞“改变主意”而转向另一种组织系列分化,即在“功能基因组”调控下,成体干细胞也具有可塑性。

所谓定向分化就是干细胞内某些系列特异性基因的转录取得稳定的主导地位的过程,而这些系列特异基因转录的优势地位又取决于调控这些基因的一组系列特异性的转录因子的作用,不同的转录因子系列可使干细胞向不同方向分化,即具有可塑性。

目前已有可靠证据证实.从人和小鼠骨髓中的间充质干细胞(MSC)培养体系中分离出一种多能成人祖细胞(MAPC),可在体外培养下分化成三种胚层的细胞,将之植入囊胚,可分化成几乎所有组织类型的体细胞,移植人小鼠体内可分化成造血细胞系列、肝细胞、肺和肠上皮细胞,且具有长期增殖分化能力。

干细胞研究必看的经典综述

干细胞研究必看的经典综述

⼲细胞研究必看的经典综述⼲细胞是⼀个已经⽕了好⼏年的热点,上次我们梳理过()。

我们可以参考中专项实施⽅案部署8个⽅⾯的研究任务:1. 多能⼲细胞建⽴与⼲性维持;2. 组织⼲细胞获得、功能和调控;3. ⼲细胞定向分化及细胞转分化;4. ⼲细胞移植后体内功能建⽴与调控;5. 基于⼲细胞的组织和器官功能再造;6. ⼲细胞资源库;7. 利⽤动物模型的⼲细胞临床前评估;8. ⼲细胞临床研究。

在以⼲细胞为主题的研究中,肿瘤⼲细胞和间充质⼲细胞是两个⼤的⽅向,常见于肿瘤的复发转移耐药研究和组织损伤修复研究,⽐如肿瘤⼲细胞ISL1介导的肝癌⼲细胞与⾮癌⼲细胞转换在转移中的作⽤和分⼦机制(重点)全反式维甲酸(ATRA)调控肝癌⼲细胞抑制肝癌合并门静脉癌栓化疗耐药机制、敏感标志物筛选及其临床应⽤(重点)⾎管微环境与淋巴瘤⼲细胞的相互作⽤(优青)⽩⾎病⼲细胞⼲性维持与⾃我更新的分⼦机制(优青)间充质⼲细胞间质⼲细胞治疗慢性移植物抗宿主病的免疫作⽤机制(重点)下丘脑-垂体-睾丸轴对间质⼲细胞的调节以及其异常导致性功能低下的机制研究(重点)IL-10基因修饰⾻髓间充质⼲细胞对⾓膜移植排斥的作⽤和机制研究(⾯上)今天我们就来分别梳理这两个⽅向的经典⾼分综述,下期我们来介绍这两个⽅向各⾃的研究套路。

肿瘤⼲细胞⽅向:1. The cancer stem cell niche: how essential is the niche in regulating stemness of tumorcells? (⼲细胞与微环境,2015)2. DNA Damage in Stem Cells.(⼲细胞与DNA损伤,2017)3. RNA editing-dependent epitranome diversity in cancer stem cells.(RNA甲基化、编辑与⼲细胞,2017)4. Targeting Notch, Hedgehog, and Wnt pathways in cancer stem cells: clinical update.(信号通路与⼲细胞,2015)5. Cancer stem cell metabolism: a potential target for cancer therapy(⼲细胞代谢与治疗,2016).6. The cancer stem-cell signaling network and resistance to therapy(⼲细胞通路和治疗,2016).7. Cancer stem cell metabolism(⼲细胞代谢,2016)8. Nanomedicine-mediated cancer stem cell therapy(纳⽶药物与⼲细胞治疗,2016).9. Combination of chemotherapy and cancer stem cell targeting agents: Preclinical andclinical studies(⼲细胞治疗,2017).间充质⼲细胞(MSC)⽅向:1. The Therapeutic Promise of Mesenchymal Stem Cells for Liver Restoration(肝脏,2015).2. Mesenchymal stromal cells and liver fibrosis: a complicated relationship.(肝纤维化,2016)3. Mesenchymal stromal cells in renal transplantation: opportunities and challenges(肾移植,2016).4. Rebuilding the Damaged Heart: Mesenchymal Stem Cells, Cell-Based Therapy, andEngineered Heart Tissue(⼼脏,2016).5. Use of mesenchymal stem cells for therapy of cardiac disease(⼼脏病,2015).6. Mesenchymal Stem Cells in Fibrotic Disease(纤维病变,2017).7. Interactions between mesenchymal stem cells and the immune system.(免疫系统,2017)8. Tumour-associated mesenchymal stem/stromal cells: emerging therapeutic targets.(肿瘤相关间充质⼲/基质细胞,2017)。

造血干细胞的研究进展(综述)

造血干细胞的研究进展(综述)

有关造血干细胞(Hemopoietic Stem cell)的研究进展(文献综述)XXX 2011级临床XXX 学号XXXXX联系电话:xxxxxxxxx【摘要】造血干细胞(Hemopoietic Stem cell ,HSC)是指骨髓中的干细胞,是指尚未发育成熟的细胞,是有造血细胞和免疫细胞的起源。

因此是多功能干细胞,医学上称其为“万用细胞”,也是人体的始祖细胞。

【关键词】造血干细胞(Hemopoietic Stem cell)骨髓(造血)干细胞胚胎造血干细胞诱导人胚胎造血缺陷胶质瘤细胞血管系统【前言】近年来,随着环境的改变,各种血液相关疾病(如白血病、血液肿瘤、造血干细胞病等)呈增长趋势,同时随着医疗卫生水平的提高,造血干细胞研究技术越来越受到重视,造血干细胞移植技术也由此应运而生,因为造血干细胞移植技术,世界各地成千上万患有以上疾病的患者,重新燃起了生命的希望。

造血干细胞特征为:一,高度的自我更新或自我复制能力;二,可分化成所有类型的血细胞它们具有良好的分化增殖能力。

造血干细胞可以救助很多患有血液病的人们,最常见的就是白血病。

捐献造血干细胞对捐献者的身体并无很大伤害。

本综述文献主要来源于近两年各大刊物所发表的针对于造血干细胞的研究进展。

【内容】1.造血干细胞的研究及进展1.1端粒酶活性和骨髓造血干细胞的再生障碍性贫血患儿及其相关的基因的表达:端粒酶RNA 的关系探讨组件(hTERC) 和端粒酶反向逆转录酶(hTERT)与骨髓造血干细胞与再生障碍性贫血(AA) 儿童的端粒酶活性。

经过研究(具体参考文献)得出:端粒酶活性的表达可能参与的病理生理学和AA,发展和hTERT 在端粒酶活性的表达中发挥了至关重要的作用。

(1)1.2中央和外周神经系统免疫后异基因造血干细胞移植治疗恶性血液疾病介导的脱髓鞘性疾病:此实验研究通过对1992年至2010年共计12年时间里的1484名移植的病人得出造血干细胞移植后发生的一些神经系统的相关疾病。

国内外干细胞研究现状及趋势综述

国内外干细胞研究现状及趋势综述

国内外干细胞研究现状及趋势综述下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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上皮干细胞综述

上皮干细胞综述

引入我们为什么需要干细胞:1,凋亡坏死细胞需要填补;2,损伤需要新的细胞来修复。

干细胞具有强大的自我更新能力,并且可以分化成任何想要的细胞。

引用一句Dvorak一句话:肿瘤就是没有治愈的损伤:文章第二段。

这三者之间呢存在非常大的关系,今天我的讲解重点就在于,损伤修复和肿瘤发生的微环境存在怎样的相似?干细胞分别是如何参与损伤修复和肿瘤形成的。

微环境比较首先我们先对于损伤和肿瘤的微环境进行一个比较。

在受到损伤后,我们体内的上皮细胞,表皮细胞以及骨髓来源的一些细胞将会发生动态的相互作用,从而快速的将伤口关闭,并进行下一步的组织修复。

我们来看这张图,描述了损伤时皮肤局部的微环境变化。

皮肤损伤激活血小板和血凝块的产生。

血小板释放很多生长因子和化学引诱剂来募集免疫细胞,并在转录生长因子B(TGFb)和血小板来源的生长因子(PDGF)的作用下激活纤维原从而形成肉芽组织。

坏死和凋亡的细胞释放高移动性的组蛋白1(HMGP1)和前列腺素E2(PGE2)从而刺激上皮细胞的增殖。

接下来就会发生一些纤维原细胞的增殖,细胞外机制的重建,血管再生,和组织联系的重建。

上皮细胞会在受到刺激后发生增殖并迁移到肉芽组织中从而修复皮肤。

一旦表皮已经重建,表皮细胞和纤维细胞就会合成ECM蛋白,帮助形成新的基底膜。

其他组织的修复机制基本和表皮修复的机制是相似的。

这张图描述的是鳞状细胞癌发生时,局部微环境的变化。

在鳞状细胞癌发生的表皮中,微环境非常的相似,上皮细胞产生的生长因子和细胞因子以旁分泌或者自分泌的方式引发肿瘤的生长,侵袭,以及炎症浸润。

肿瘤核心或者肿瘤细胞中的坏死细胞会由于给予HMGB1和PGE2而死亡。

而损伤和肿瘤两者关键的不同点在于,损伤修复是一个自主限制的过程,而肿瘤发生却不能收到控制,肿瘤会继续生长,侵袭正常组织并扩散甚至转移。

这个表格中详细的罗列了在组织损伤中及肿瘤发生过程中相关的细胞因子化学因子和生长因子发挥的作用。

上皮干细胞和组织损伤一些研究表明,在成年小鼠的表皮存在很多干细胞,这些干细胞存在于不同的位置形成不同的干细胞群,他们会保持着最适合所在位置的分化谱系。

干细胞移植对自身免疫性疾病的治疗效果综述

干细胞移植对自身免疫性疾病的治疗效果综述

干细胞移植对自身免疫性疾病的治疗效果综述自身免疫性疾病是一类由机体免疫系统异常攻击自身组织和器官而引发的疾病,如类风湿性关节炎、狼疮性肾炎、多发性硬化症等。

这类疾病常常导致患者生活质量下降,甚至危及生命。

干细胞移植作为一种前沿的治疗手段,在自身免疫性疾病领域取得了显著的进展。

本文将对干细胞移植在治疗自身免疫性疾病方面的疗效进行综述。

干细胞可以自我更新并分化成多种细胞类型,具有良好的再生能力,因此被认为是治疗自身免疫性疾病的潜在替代治疗方法。

干细胞移植是将健康的干细胞注射到患者体内,帮助修复受损的组织和器官,从而实现疾病治愈的目标。

对于自身免疫性疾病的治疗,干细胞移植的一种常见方法是造血干细胞移植(HSCT)。

HSCT通过采集患者或配体的干细胞,经过体外处理后再移植回患者体内,使其重新建立一个新的免疫系统。

HSCT在治疗多发性硬化症、类风湿性关节炎等疾病方面取得了显著的疗效。

多发性硬化症(Multiple Sclerosis,MS)是一种常见的自身免疫性疾病,其免疫系统攻击中枢神经系统,导致脱髓鞘和炎症反应。

干细胞移植在MS治疗中的疗效已经得到了广泛的关注。

研究显示,经过HSCT移植后,大约60-70%的MS患者在移植后5年内保持无进展状态,而且半数以上的患者病情得到了明显改善。

类风湿性关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)是一种慢性的自身免疫性炎症疾病,以关节炎和关节破坏为主要特征。

干细胞移植在RA治疗中的应用也取得了一些积极的结果。

研究表明,通过HSCT治疗RA能够显著改善关节炎症状,减轻疼痛和关节功能障碍,并且长期效果良好。

另外,干细胞移植还在治疗一些其他自身免疫性疾病中显示出潜力。

例如,系统性红斑狼疮(Systemic Lupus Erythematosus,SLE)是一种广泛累及多个器官和系统的自身免疫疾病。

研究表明,通过HSCT移植能够降低炎症反应、减少免疫异常,从而使一部分SLE患者疾病得到控制。

化学干细胞学综述

化学干细胞学综述
Received: June 2, 2014
A
DOI: 10.1021/jm500838d J. Med. Chem. XXXX, XXX, XXX−XXX
Journal of Medicinal Chemistry Particular attention will be paid to testing protocols involving phenotypic screening and model organisms. These enable the discovery of active molecules both from lead structures with defined pharmacology and by high-throughput screening of large compound libraries. The modification of these active compounds by conventional medicinal chemistry techniques to maximize the potency and selectivity of candidate compounds will be discussed and, where appropriate, the leading “proof-ofprinciple” compounds presented. While there have been many examples of drug approvals from phenotypic screening campaigns, there can be challenges in translating candidate compounds to the clinic where the molecular target, or off-target effects, may be unknown. It is clear from the multiple studies described that the detailed investigation of the mechanisms of action of these compounds will produce valuable information on the critical signaling pathways in the cells and present further targets for drug discovery; examples of these will be discussed. More detailed investigations of the pharmacological actions of significant compounds in a wide range of cell and tissue types may be used to give a detailed picture of their overall biological activity, tissue specificity, and safety profile before the undertaking of clinical studies. Thus, through the use of key examples, this perspective will pay particular attention to: (a) documenting what is already known about molecules acting on these cell systems; (b) reviewing the state of the art for initial screening protocols which have the potential to be used to discover active compounds by both traditional and high-throughput assays; (c) describing the more detailed studies necessary on key compounds before human use could be envisaged; (d) describing such compounds which have been used in the clinic. The concept of stimulating stem cells in situ is an emerging approach in regenerative medicine, and a few examples of candidate drugs operating through this mechanism have been reported and reviewed.4,5 Recently Hoffman and Metternich have used the term “molecular organ repair”6 to describe the processes whereby small molecules are able to trigger cellular self-renewal mechanisms or celomatic stem cells. Further, Poss has discussed tissue regeneration and pointed out that many mammalian tissues, including cardiac muscle, spinal cord, and the major appendages, appear to have very little regenerative capacity.7 He also pointed out that stem cells are not always involved even in the well-established regenerative processes. Indeed, the example par excellence of limb regeneration, namely the salamander, appears to use predominantly a process of dedifferentiation rather than stem cell differentiation. Further, in the mammalian heart, multiple potential candidate cell types have been identified. However, there appears to be more promise in targeting resident progenitor cells of developmental origin which contribute multiple cell types to the developing heart for cardiac regeneration as opposed to the rare adult-only resident cardiac “stem cells”.8 While the objective of these studies is obviously to find in vivo active molecules and several pioneering examples have been described in recent years, the majority of the work disclosed to date has come from in vitro studies. Nonetheless, these systems represent useful in vitro models and selected examples will be discussed in this context. The comparatively

白血病干细胞的特征和研究方法综述

白血病干细胞的特征和研究方法综述

白血病干细胞的特征和研究方法综述白血病是一种导致骨髓异常增生和白细胞失控增殖的恶性疾病。

在白血病中,干细胞的合成和分化发生了混乱,使血液中的白细胞数量增加而且质量下降,这导致了许多病理生理和免疫反应的改变。

因此,同时也展示了白血病干细胞的特征非常丰富,这对于白血病的治疗和预测发病率至关重要。

白血病干细胞是从正常骨髓或造血干细胞发展而来的。

白血病干细胞有明显的相似之处:首先,它们具有不稳定性,这使得它们容易改变其生长和增殖的节奏;其次,它们可以维持多潜能的能力,即在更长的时间内分裂并产生干细胞;第三,它们具有抗癌药物、化疗药物、辐射等反应的一定程度的耐药性。

这些特征与正常干细胞的特征相反,这使得治疗白血病非常困难。

目前,研究白血病干细胞的最常用方法是在小鼠模型中观察其多能性和治疗反应。

实验室通常使用血液样品或骨髓细胞从动物中获取白血病干细胞,并在这些干细胞中进行染色体、基因、表观遗传等深入的研究。

由于白血病干细胞更加稳定存在于小鼠体内,因此许多科学家使用这种方法来观察病发和治疗反应。

此外,研究者还采用RNAi、CRISPR/Cas9等破坏性遗传学技术研究干细胞的特性,以此发现特定基因的变化和调节白血病干细胞的治疗新方案。

另一种研究白血病干细胞的方法是采用细胞芯片和基因测序技术,即将大量细胞分离、扩增,然后对它们的基因表达谱进行测定,以确定每个细胞的珠形状态和转录因子到达。

这种方法ε已经成功用于观察干细胞发育的时相和数量,并帮助揭示了白血病干细胞DNA甲基化的特点。

该研究表明,某些方法可能会影响DNA甲基化,这可以使用临床治疗来改变白血病干细胞的稳定性并促进基因表达的正常发挥。

除了基因实验外,影像学和生物化学技术也可以用来研究白血病干细胞,并被广泛用于白血病的临床治疗。

例如,MRI或PET图像可以用于追踪其位置和数量,以了解其存在及分布。

在生物化学技术方面,依托利多等药物可以针对白血病干细胞的稳定性进一步调节,并提高其对化疗药物的敏感性。

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干细胞综述摘要:干细胞(Stem cell)即起源细胞,在细胞的分化过程中,细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力,最终衰老死亡。

机体在发展适应过程中为了弥补这一不足,保留了一部分未分化的原始细胞。

干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。

本文以干细胞的定义为起点,接着从胚胎干细胞的分类、特性、来源、获得及潜在应用等五个方面对干细胞进行了论述。

关键词:干细胞定义分类特性来源获得应用正文:干细胞的定义:干细胞(Stem cell)即起源细胞,在细胞的分化过程中,细胞往往由于高度分化而完全失去了再分裂的能力,最终衰老死亡。

机体在发展适应过程中为了弥补这一不足,保留了一部分未分化的原始细胞。

干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。

干细胞的分类:按分化潜能分为全能干细胞、多能干细胞、单能干细胞;按发育状态分为胚胎干细胞、成体干细胞。

1、全能干细胞:具有形成完整个体的分化潜能,如胚胎干细胞(ES细胞),受精卵就是最高层次的胚胎干细胞。

2、多能干细胞:具有分化出多种细胞组织的潜能,如造血干细胞、神经细胞。

一种或几种组织的起源细胞,它能分化出多种类型细胞,但不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞。

3、单能干细胞:只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化,如上皮组织基底层的干细胞,肌肉中的成肌细胞。

4、胚胎干细胞:顾名思义,胚胎干细胞来源于胚胎。

具体而言,胚胎干细胞来自体外受精的受精卵发育而成的胚胎,在捐赠者知情同意下,捐献给相关机构以供研究之用。

需要特别指出的是,这里所说的胚胎绝不是由女性子宫内所孕育的受精卵发育而来。

胚胎干细胞通常来源于4至5天大小的胚胎,这个时期的胚胎是一个中空的细胞团,称作胚泡。

胚泡由三层结构组成:滋养层(trophoblast),即包绕胚泡的一层细胞;囊胚腔(blastcocoel),即胚泡内的空腔;以及内层细胞团(inner cell mass),由大约30个细胞组成,位于囊胚腔的一端。

5、成体干细胞:成年动物的许多组织和器官,比如表皮和造血系统,具有修复和再生的能力。

成体干细胞在其中起着关键的作用。

在特定条件下,成体干细胞或者产生新的干细胞,或者按一定的程序分化,形成新的功能细胞,从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。

A、成体干细胞主要存在于哪些组织器官,其功能是什么?研究人员已经在多种组织和器官内发现有成体干细胞的存在。

关于成体干细胞,有一点是非常重要的:在组织内只含有极少量的干细胞。

研究人员认为,干细胞存在于组织的特定区域内,从而在数年内都维持静止休眠状态――也就是保持不分裂的状态,直到组织受到损伤或发生疾病时被激活,才开始分裂。

已经报道的含有干细胞的成体组织包括:脑、骨髓、外周血液、血管、骨骼肌、皮肤和肝脏。

许多科学家现在都致力于在实验室内对成体干细胞进行培养并操控其向特定细胞类型分化,由此为组织损伤修复及疾病治疗提供有效途径。

下面举几个例子来说明应用成体干细胞进行治疗的疾病及治疗方法:1)帕金森症的发生,是由于中脑部位"黑质"中的细胞发生病理性改变后,多巴胺的合成减少,而出现相应症状。

如果应用干细胞技术使患者重新获得合成多巴胺的细胞,就可以治愈这种疾病;2) I 型糖尿病的发病机制是由于患者胰腺胰岛B细胞被损坏,从而引起胰岛素的绝对缺乏。

干细胞技术可以使患者重新拥有健康的胰岛B细胞;3)干细胞技术还可用于心脏病发作后修复受损伤的心肌组织。

B、成体干细胞的相关知识:如上文所述,科学家发现成体干细胞广泛存在于许多组织中,它们可以进入正常分化路径,生长发育形成相应类型的组织细胞。

成体干细胞也有可能具有转分化(即具有可塑性)的能力,也就是形成构成其它组织的细胞。

成体干细胞的正常分化路径――在活体动物体内,成体干细胞可以长期分裂,形成具有特定形状、结构及功能的成熟细胞,构成相应的组织器官。

成体干细胞的可塑性及转分化能力:一系列实验已经证实某些成体干细胞具有多向分化潜能。

跨越传统的胚层概念的界限,分化为其他胚层来源的细胞的能力即所谓的细胞可塑性或称转分化能力。

下文列出了近年来所报道的具有转分化能力的成体干细胞。

造血干细胞可以分化形成:三种主要脑组织细胞(神经元,少突胶质细胞,星形胶质细胞);骨骼肌细胞;心肌细胞;肝细胞。

骨髓间充质细胞可分化形成:心肌细胞和骨骼肌细胞。

脑组织干细胞可分化形成:血细胞和骨骼肌细胞。

目前的研究热点集中在对成体干细胞可塑性的形成机制上。

如果可以揭示相关机制并加以控制,就可以利用存在于健康组织的干细胞修复或再生受损组织。

胚胎干细胞与成体干细胞之间的异同点:人类胚胎干细胞和成体干细胞在未来基于细胞的再生性治疗领域各具优势与缺点。

1、成体干细胞和胚胎干细胞在细胞分化类型和数量上有明显的区别。

胚胎干细胞可以分化成为人体内各种类型的细胞,因为它具有分化全能性。

而成体干细胞通常只能向某几种细胞类型分化,分化方向由其来源组织决定。

然而,也有一些实验表明,成体干细胞也可能存在可塑性,可向更多类型的细胞分化。

2、胚胎干细胞易于大量培养。

胚胎干细胞能永生,可以传代建系,且增殖能力强,来源充沛。

而成体干细胞在成熟组织内的数量极为有限,在细胞培养过程中增加其数目的方法还在探索之中。

这是胚胎干细胞与成体干细胞之间极为显著的不同点,而替代性治疗往往需要大量的干细胞。

3、可以避免免疫排斥反应。

使用成体干细胞的一个有利之处在于可以采用患者自己的干细胞进行培养,再重新输送回患者体内,从而避免了免疫排斥反应的发生。

从这个角度看,成体干细胞在临床治疗的应用中具有巨大的优势。

由于每个个体的主要组织相容性复合体(MHC)不同,同种异体胚胎干细胞及其分化组织细胞用于临床可能会引起免疫排斥,因此基于胚胎干细胞的治疗方案就要求对患者进行长期免疫抑制剂的治疗。

成体干细胞由于是从患者自身获得,而不存在组织相容性的问题,治疗时可避免长期应用免疫抑制剂对患者的伤害。

然而,受者是否会对供者的胚胎干细胞产生排斥反应尚未在人体实验中得到证实。

4、胚胎干细胞导致畸胎瘤。

虽然胚胎干细胞能分化成各种细胞类型,但这种分化是“非定位性”的。

目前尚不能控制胚胎干细胞在特定的部位分化成相应的细胞,当前的做法容易导致畸胎瘤。

相对而言,成体干细胞不存在上述问题,例如骨髓移植实验并不引发畸胎瘤。

干细胞的特性:1、干细胞本身不是处于分化途径的终端。

2、干细胞能无限的增殖分裂。

3、干细胞可连续分裂几代,也可在较长时间内处于静止状态。

4、干细胞通过两种方式生长,一种是对称分裂--形成两个相同的干细胞,另一种是非对称分裂--由于细胞质中的调节分化蛋白不均匀地分配,使得一个子细胞不可逆的走向分化的终端成为功能专一的分化细胞;另一个保持亲代的特征,仍作为干细胞保留下来。

分化细胞的数目受分化前干细胞的数目和分裂次数控制。

可以说,干细胞是具多潜能和自我更新特点的增殖速度较缓慢的细胞。

干细胞来源:1、脐带血干细胞:脐带血具有分化能力的細胞,能分化成身体各器官或特殊功能的細胞。

2、外周血干细胞:补充骨髓造血细胞,且干细胞只能自己使用。

3、骨髓间充质干细胞:骨髓间充质干细胞治疗和骨髓造血干细胞治疗不同,前者的干细胞技术目前可籍体外诱导、分化成软骨、骨骼、肌肉、心脏等細胞;而后者则是现在较熟知的骨髓移植,差別在于骨髓间充质干细胞沒有造血功能,骨髓造血干细胞則无法分化出骨骼、软骨等组织細胞。

4、胚胎干细胞:从废弃的胚胎组织中细胞培养,是最原始的状态,易诱导、分化成其它细胞,具多重分化功能,如神经、肌肉、肝组织、软骨、骨骼、肾脏、心脏等細胞,都可分化出來。

胚胎干细胞除有伦理争议,包括已死的胚胎归属权问题,更有疾病传染的不可控因素。

干细胞的获得:目前,人类多能性干细胞系的建立有两个来源,其方法与以往在动物模型中建立的方法相同。

1、在Dr. Thomson进行的工作中,他从人类胚胎的囊胚期内细胞群中直接分离多能干细胞。

Dr. Thomson从IVF(体外受精)临床实验室得到胚胎,这些胚胎是不育症临床治疗不需要的,用于繁殖,而非研究目的。

从捐献者夫妇处获得知情同意书后,Dr. Thomson分离了内细胞群,将这些细胞进行培养,产生一个多能性干细胞系。

2、与此相反,Dr. Gearheart从终止妊娠的胎儿组织中分离出多能性干细胞。

捐献者自行决定了终止妊娠,从他们那儿获得了知情同意书后,Dr. Gearheart从原本要发育成睾丸或卵巢的胎儿部位取得细胞。

尽管Dr. Thomson 实验室和Dr. Gearheart实验室使用的细胞系来源不同,但发育成熟的细胞看起来非常相似。

体细胞核转移(SCNT)是得到多能性干细胞的另一种途径。

在SCNT的动物研究中,研究者将一个正常的动物卵细胞去除细胞核(含染色体的细胞结构)。

存留在卵细胞内的物质含营养成分和对胚胎发育非常重要的能量物质。

而后,在非常精细调控的实验室条件下,将单个体细胞——除卵细胞或精子细胞之外的任一种细胞——与除去核卵细胞放在一起,使两者相融合。

融合细胞以及其子细胞具有发育成一个完整个体的潜能,因此是全能性的。

正如图I所示,这些全能性细胞不久将形成胚囊,从理论上来说,可利用胚囊的内细胞群来建立多能性干细胞系。

实际上,任何一种可生成人类胚囊细胞的方法都有可能成为人体多能性干细胞的来源。

干细胞的潜在应用:干细胞主要应用于治疗遗传性疾病和恶性肿瘤;以干细胞为种子培育成组织和器官,用于移植医学;抗衰老,延年益寿;器官修补更新;人造器官与组织的来源;新药开发;基因功能研究;基因治疗的工具;毒理、药理研究;癌症研究。

许多疾病及功能失调往往是由于细胞功能障碍或组织破坏所致。

如今,一些捐赠的器官和组织常常用以取代生病的或遭破坏的组织。

遗憾的是,受这些疾病折磨的病人数量远远超过了可供移植的器官数量。

多能干细胞经刺激后可发展为特化的细胞,使替代细胞和组织来源的更新成为可能,从而可用于治疗无数的疾病、身体不适状况和残疾,包括帕金森氏病、Alzheimer’s病(痴呆症)、脊髓损伤、中风、烧伤、心脏病、糖尿病、骨关节炎和类风湿性关节炎。

几乎没有一个医学领域是这项发明没有涉及到的,举其中两例说明如下:1、健康心肌细胞的移植可为慢性心脏病病人提供新的希望,这些病人的心脏已无法正常跳动。

这种希望在于,从人体多能干细胞中发育出心肌细胞,并移植到逐渐衰退的心脏肌肉,以便增加衰退的心脏功能。

在小鼠和其它动物身上进行的初期工作已表明,植入心脏的健康心肌细胞成功地进驻心脏,并与宿主细胞一起工作。

这些实验表明这种类型的移植是切实可行的。

2、在许多患有I型糖尿病的人身上,特异的胰腺细胞,即胰岛细胞的生成胰岛素的功能遭到破坏。

已有证据表明,移植完整的胰腺或分离的胰岛细胞可减少胰岛素的注射量。

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