干细胞的生物学基本特征及其应用价值
精原干细胞的生物学特性
精原干细胞的生物学特性
张学明;李德雪;于家傲;岳占碰
【期刊名称】《细胞生物学杂志》
【年(卷),期】2006(28)1
【摘要】精原干细胞(spermatogonialstemcells,SSCs)是雄性生殖系干细胞,位于睾丸曲细精管基膜上,既具有自我更新潜能,又具有定向分化潜能,是自然状态下出生后动物体内在整个生命期间进行自我更新并能将基因传递至子代的唯一成体干细胞。
自SSCs移植技术建立以来,有关其分离、鉴定、培养、冻存、转基因操作及移植
等方面均已取得长足进步,使人们对其生物学特性有了更深入的了解。
根据最近的
相关进展,系统评述了SSCs的相关生物学特性,以期为该领域及其他干细胞研究提
供借鉴。
【总页数】5页(P37-41)
【关键词】精原干细胞;niche;自我更新;形态学;表型标记
【作者】张学明;李德雪;于家傲;岳占碰
【作者单位】吉林大学畜牧兽医学院;吉林大学第一医院
【正文语种】中文
【中图分类】Q954.434
【相关文献】
1.精原干细胞的生物学特性：现状、发展与应用 [J], 罗玥佶;曾杰;汤瑞玲;王行明;
范立青
2.精原干细胞的生物学特性：现状、发展与应用 [J], 罗玥佶;曾杰;汤瑞玲;王行明;范立青;
3.NTERA-2的精原干细胞生物学特征鉴定 [J], 王姿力;周勇华;罗超;莫艳秀;肖亚梅
4.哺乳动物精原干细胞及其生物学特性 [J], 李莲军;卢克焕
5.精原干细胞的生物学特性:现状、发展与应用 [J], 罗玥佶;曾杰;汤瑞玲;王行明;范立青;
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细胞生物学的研究方法及其应用
细胞生物学的研究方法及其应用细胞生物学是一门研究生物体最基本单位——细胞的科学，它的研究对象是细胞的形态、结构、功能及其相互作用等。
随着科技的发展，细胞生物学的研究手段也在不断更新，使我们对细胞的了解更加深入。
本文将介绍细胞生物学的几种研究方法及其应用。
一、细胞培养技术细胞培养技术是细胞生物学中比较基础的研究手段，它是将组织和细胞移植到含有营养物质和生长因子的培养基中进行培养和繁殖，使其在体外长期存活和生长。
通过细胞培养，研究人员可以从难以获得的生物材料中获得大量的细胞，进行多种实验和研究。
细胞培养技术在药物筛选、细胞变异、细菌感染等方面都有广泛的应用。
例如，在肿瘤治疗中，通过培养患者的肿瘤细胞，可以对其进行敏感性测试，筛选出最佳的治疗方案。
此外，还可以通过细胞培养的方法提取细胞内的 mRNA 或 DNA 进行一系列的分子生物学实验。
二、细胞分离技术细胞分离技术是指将复杂的细胞混合物中的不同类型的细胞分离出来，以便进一步研究。
细胞分离技术有多种方法，比较常用的有洗涤法、筛选法和离心法等。
细胞分离技术的应用十分广泛，如在干细胞移植中，为了避免移植的细胞类型过于复杂，需要先将干细胞分离出来。
此外，在癌症研究中，通过分离出癌细胞和正常细胞，可以更好地研究其生长机理和治疗方法。
三、光学显微镜技术光学显微镜技术是最基础的细胞观察手段，通过光学显微镜可以观察到细胞的形态、结构和运动等。
随着测量技术和计算机视觉的不断发展，现在研究人员可以对细胞及其内部结构进行三维成像和动态观察。
光学显微镜技术可用于对细胞的形态、生理学特征、代谢和运动等状态进行观察。
例如，在生长发育的研究中，光学显微镜可以被用来跟踪细胞分裂和发育过程的中间几个阶段，从而更好地理解细胞生长与分裂的机理。
四、电镜技术电镜技术是对细胞结构和形态的高级观察手段。
通过电镜技术可以观察细胞超微结构，如细胞核、内质网、线粒体和细胞膜等。
电子显微镜技术主要有透射电镜和扫描电镜两种。
干细胞及成体细胞PPT课件
技术难度较大，限制了这些方法的广泛应用
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分离方法
（一）差速贴壁法
全骨髓标本 脂肪、皮肤
约24h后 培养
未黏附细胞：造血干细胞、 造血后代细胞
黏附细胞：即为MSC呈纺锤形
骨髓抽提物取1.073/ml密度界面上的细胞，贴壁生长的细胞中 95~98%为MSC。根据细胞表面抗原获得MSC。
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三、癌症治疗
研究人员正试图设计多种方法，使特定细胞能击中 特定癌细胞，直接破坏或改变癌细胞。
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• 干细胞（stem cell）是一类具有自我更新能力和 多向分化潜能的未分化或低分化原始细胞群体，也 称为“万能细胞”。
• 通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大， 细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性， 不同干细胞有各异的蛋白质标志分子，可作为确定 干细胞位置、分离提纯干细胞的标志。
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间充质干细胞可分化为多种间充质组织
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MSC的主要分离手段 差速贴壁法
MSC在低血清培养基中具贴壁优势特性， 定期换液除去不贴壁细胞，可纯化及扩增，分离单核细胞 进行贴壁培养
流式细胞仪法、免疫磁珠法
流式或磁珠分选后的细胞出现增殖缓慢，成本较高、
确认小鼠造血干细胞的唯一标准仍然是多年来一直沿 用的长期体内重建造血能力（Long-term repopulation, LTR）检测。
绵羊子宫内胎羊移植系统。该系统是在胎羊免疫系统发育 前于子宫内将造血细胞移植给胚胎羊，在小羊出生后，通 过追踪其体内不同血细胞系的分布和比例来判断移植的造 血干细胞是否具有长期重建多系造血的能力
各校历年细胞生物学(部分分生、生化)真题(截止到2014年浙大考博初试前)
协和2014，细胞生物学2224填空35分，较简单，回来补充判断10分，名词解释45分：脂阀模型，核壳体，线粒体病，双向凝胶电泳，质粒，g蛋白偶联受体，微绒毛，核纤层，纺锤体，染色体乙酰化，细胞周期同步，原生殖细胞，胚胎干细胞，终末分化细胞，黏着斑。
大题12*5=60分：原位杂交与免疫荧光异同，细胞质基质和功能，细胞周期和调控，动物细胞凋亡途径，膜泡运输的分类和功能。
2014中山大学考博真题细胞生物学一、名词解释1.基因表达2.核小体3.呼吸链4.MAP激酶级联反应5.细胞周期检查点二、论述1.以炎症反应时白细胞渗出为例，说明细胞粘连分子如何作用。
2.试述微管和微管蛋白的功能。
体外组装微管的条件？3.试述细胞内膜系统中膜性细胞器的相互关系？4.以胰岛素为例，说明受体酪氨酸激酶传导途径？5.举例说明mRNA核受体（转录前产物）剪接。
简述mRNA核受体交替剪接的意义。
细胞生物学1.以白细胞渗出为例简述细胞黏附因子的作用。
2.微管及微管相关蛋白的作用，体外合成微管的条件。
3.膜性细胞器之间的相互作用。
4.以胰岛素为例，简述酪氨酸激酶信号通路。
5.mRNA前体的剪接以及mRNA交替剪接的意义。
浙江大学2013年考博回忆细胞生物学（乙）一、名词解释（全中文4分×9 ）细胞膜的主动运输P80 细胞分化P7，285 自噬P125（自噬性溶酶体、自噬体）信号肽P112，241 干细胞P8，401 蛋白激酶P377 微管P146 细胞骨架P13，143 呼吸链P185二、问答题（10选8题，64分)：1.细胞连接的概念，分类及特点。
P3352.线粒体在细胞死亡中的作用：P318、P331或P1803.有丝分裂M期各时相的事件及特征。
P256-2634.微丝的概念及生物学功能。
P154、P159-1635.微管的生物学功能。
P151-1546.大分子及颗粒物质在细胞内的转运途径。
P94-977.谈谈你对细胞膜液态镶嵌模型的认识。
细胞生物学研究的应用与进展
细胞生物学研究的应用与进展细胞是构成生命的基本单位，其研究对于认识生命本质具有重要意义。
细胞生物学是研究细胞结构、功能及其在结构与功能上的关联等方面的学科。
细胞生物学得到了广泛的应用，在医学、生物技术、环境保护等领域起到了重要作用。
本文就细胞生物学研究的应用和进展进行讨论：一、医学领域1. 细胞诊断：临床医学中常用的细胞学检查包括切片、染色、涂片等方法，可以检测细胞并确认疾病的类型和程度。
2. 细胞治疗：细胞治疗是指使用细胞进行治疗，常见的包括干细胞治疗、T细胞治疗和CAR-T细胞治疗等。
干细胞治疗可以用来修复损伤的组织和器官，T细胞治疗和CAR-T细胞治疗可以用于癌症等疾病的治疗。
3. 细胞毒理学：细胞毒理学是研究物质对细胞的毒性影响和作用机理的学科，可以用于毒物的评价和筛选新药物。
二、生物技术领域1. 基因工程：基因工程是通过修改生物基因来实现特定功能的技术，如转基因技术、CRISPR基因编辑等。
细胞生物学研究可以帮助基因工程技术的发展，推动其在农业、医药等方面的应用。
2. 蛋白质表达：蛋白质表达是指在细胞内合成和表达所需要的蛋白质，可以用于合成基因工程药物、生产酶和工业酸碱性蛋白等。
三、环境保护领域1. 污染物控制：细胞生物学研究可以用于检测和研究污染物对生物细胞的毒性影响，评估和筛选新的污染物控制方法。
2. 生物种植技术：生物种植技术是指利用细胞培养和组织培养技术来进行植物育种和种植的技术，可以大大提高农业生产效率和增加作物产量。
细胞生物学研究的进展细胞生物学的研究不断深入，并取得了许多重要成果，主要有以下几个方面：一、单细胞转录组学技术的发展传统的基因表达研究是通过整个组织或细胞的平均值来确定基因表达差异，无法获得单个细胞的基因表达信息。
单细胞转录组学技术可以实现细胞层面的高通量分析，解析单细胞间基因表达异质性，对发育生物和疾病研究非常重要。
二、基因编辑技术的发展基因编辑技术包括ZFN、TALEN和CRISPR等技术。
isct_间充质干细胞_鉴定标准_理论说明
isct 间充质干细胞鉴定标准理论说明1. 引言1.1 概述在细胞治疗和再生医学领域，间充质干细胞（ISCT）作为一种重要的细胞资源，引起了广泛的关注。
ISCT具有多向分化潜能、免疫调节作用及促进组织修复的能力，被认为是一种理想的干细胞来源。
然而，由于缺乏统一和规范的鉴定标准，在实践应用中存在着不确定性和挑战。
1.2 文章结构本文将对ISCT进行深入探讨，并重点介绍其鉴定标准的理论说明。
文章包括以下几个部分：引言、ISCT间充质干细胞、鉴定标准理论说明、实践应用与挑战以及结论与展望。
1.3 目的本文旨在系统梳理当前关于ISCT鉴定标准的理论知识，并探讨该领域面临的实践应用和挑战。
通过对ISCT表面标记物使用、功能性特征评估方法以及分子生物学检测手段应用等方面原理的介绍，希望能够提供给读者一个全面的理论基础，并展望ISCT鉴定标准未来的发展方向。
同时，对于临床转化前景展望、存在的问题与挑战以及解决方案和研究进展等方面也将进行讨论。
以上是本文“1. 引言”部分的详细内容。
该部分概述了文章的主题和目的，并介绍了本文的结构。
接下来将继续展开描述ISCT间充质干细胞及其鉴定标准相关内容。
2. ISCT间充质干细胞2.1 定义与特征ISCT（国际干细胞治疗学会）定义了间充质干细胞（MSCs）作为一类多潜能的成体干细胞，具有自我更新和多向分化的能力。
这些细胞可以从不同来源获得，包括骨髓、脐带血、脂肪组织等。
ISCT认为，MSCs应满足以下三个基本标准：1) 在培养条件下，MSCs应具备黏附能力；2) MSCs应表达特定的表面标记物，如CD73、CD90和CD105，并且在同时应该缺乏（或仅有极低水平）CD34、CD45、HLA-DR等造血和免疫相关标记物；3) MSCs应能够分化为成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等不同种类的细胞。
此外，ISCT提出了额外的功能性特点来进一步确认MSCs。
这些功能性特点包括：1) 免疫调节作用：MSCs可以抑制免疫反应，并通过调节T淋巴细胞、B 淋巴细胞和自然杀伤细胞等免疫细胞的功能来达到免疫调节作用；2) 细胞迁移能力：MSCs具有从注射部位向受损组织迁移的能力；3) 分泌多种生物活性分子：MSCs可以产生多种生长因子、细胞因子和表观遗传调控因子，对损伤修复和组织再生具有重要作用。
细胞生物学及其在生物医药领域中的运用
细胞生物学及其在生物医药领域中的运用细胞生物学是研究细胞及其功能的学科，它是现代生物学的基础。
细胞是所有生物体的基本单位，对细胞的研究和了解对于理解生命现象和生物学的各个领域都具有重要意义。
通过研究细胞结构和功能，我们可以了解它们在生物体内的相互作用和生命过程。
细胞生物学是解释生物学和生命科学的核心理论之一，而在生物医药领域中，细胞生物学也扮演着重要角色。
细胞生物学的深入研究，可以揭示人类疾病产生的根本原因，为医学的研究和临床治疗提供重要的帮助。
比如，肿瘤细胞的发生是由于细胞周期紊乱和凋亡抑制等原因引起的，这就需要细胞生物学对肿瘤的分子机理进行深入研究，进而开发针对癌细胞的靶向治疗方法，例如针对乳腺癌，肺癌，结肠癌，胃癌等恶性肿瘤的靶向治疗，均涉及到细胞生物学的研究。
此外，细胞生物学在药物发现和开发中也具有重要的作用。
在过去的几十年中，细胞生物学的研究成为生物医学研究的中心内容，因为它可以为新药物的研究和开发提供基础。
例如，白蛋白是一种广泛存在于血浆中的蛋白质，它在药物代谢和运输过程中起着重要的作用。
基于对细胞结构和功能的深入了解，科学家可以设计和开发新的药物分子，这些分子可以通过白蛋白泵进细胞，从而发挥其疗效。
因此，通过细胞生物学的研究，创新药物可以被开发出来，为疾病治疗提供新的希望。
细胞生物学在干细胞研究中也发挥着重要的作用。
干细胞可以分化成各种类型的细胞，这使它们成为研究各种疾病和开发新药物的理想模型。
通过了解干细胞的特性和行为，科学家可以进一步研究疾病的发病机制，并开发出更有效的治疗方法。
除了上述应用以外，细胞生物学还可以为生物技术领域的进一步发展提供帮助。
细胞工程和育种技术可以通过对细胞自身特征和生理生化反应的研究，培育出更具生物学意义的细胞或生物工程产物，例如生物燃料和纤维素生产等。
另外，细胞生物学的研究成果也为生物材料、医学材料和生物电子学等应用领域提供了指导和支持。
细胞生物学的应用前景非常广泛，从干细胞治疗和各种新型药品开发，到育种技术和高级生物材料合成等领域，都需要细胞生物学的深入研究。
2024版细胞生物学翟中和第三版
CHAPTER细胞的结构与功能细胞的代谢与调控细胞的生长与分裂细胞间的相互作用研究细胞的各种组成部分，如细胞膜、细胞质、细胞核等的结构和功能。
研究细胞的生长、增殖、分化和凋亡等生命过程及其调控机制。
研究细胞内的物质代谢、能量转换以及基因表达调控等过程。
研究细胞与细胞之间、细胞与细胞外基质之间的相互作用及其调控机制。
细胞的发现与早期研究从列文虎克首次观察到细胞到施莱登和施旺提出细胞学说，奠定了细胞生物学的基础。
显微技术的发展与应用随着光学显微镜和电子显微镜的发明和应用，人们得以更深入地观察和研究细胞的结构和功能。
分子生物学的兴起与细胞生物学的融合DNA双螺旋结构的发现和分子生物学的兴起，推动了细胞生物学向分子水平的研究发展。
系统生物学与合成生物学的兴起近年来，系统生物学和合成生物学的兴起为细胞生物学研究提供了新的思路和方法。
许多疾病的发生都与细胞损伤有关，如细胞凋亡异常、基因突变等。
细胞损伤与疾病发生细胞治疗与再生医学药物研发与细胞生物学精准医疗与个体化治疗通过细胞移植、基因编辑等技术手段，实现对疾病的治疗和人体损伤组织的修复。
基于细胞生物学的研究，可以设计和开发针对特定疾病的药物，提高治疗效果和降低副作用。
结合细胞生物学和基因组学等技术手段，实现疾病的精准诊断和个体化治疗。
细胞生物学与医学关系CHAPTER03细胞膜的功能作为细胞的边界，维持细胞内外环境的相对稳定；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。
01细胞膜的化学组成主要由脂质、蛋白质和糖类组成，其中脂质双层构成膜的基本骨架。
02细胞膜的结构特点具有流动性，由磷脂分子的运动及膜蛋白的旋转、扩散等运动形式实现。
细胞膜结构与功能1 2 3由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成，是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞质基质的组成与功能包括内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体等，参与蛋白质的加工、运输和分泌，以及脂质的合成与分解等。
诱导干细胞的分化
诱导干细胞的分化近年来，干细胞技术已成为生物学研究和治疗领域的热点之一。
干细胞具有自我复制、自我更新和分化为多种细胞类型的能力，这使得它们成为从基础科学到医学研究的理想模型。
就像一颗播种在土中的种子，干细胞也是一个未知、活力充沛的存在，随着时间和环境的变化而成长和分化。
但与种子不同的是，干细胞有着更多可能性和出路，可以被程序化地诱导分化，变成我们需要的各种细胞类型。
本文将探讨诱导干细胞分化的方法和应用，以及其在生物学和医学领域的前景。
一、干细胞分化的基本原理干细胞分化的本质是细胞命运的决定和转化。
在胚胎早期发育阶段，原始细胞经过分裂、分化和组织形成的过程，逐渐形成分化程度递增的细胞群体。
在这个过程中，细胞的基因表达和活动状态发生变化，从而呈现出不同的细胞类型和组织结构。
而干细胞则具有分化成各种组织细胞类型的可能性。
为了让干细胞表达出我们想要的特定基因，从而使其向特定细胞类型分化，需要进行外部诱导。
诱导干细胞分化的方法主要分为两大类：化学诱导和生物学诱导。
化学诱导是指通过化学物质对细胞进行处理，从而达到特定诱导目的；生物学诱导则是指通过外源性遗传物质、细胞因子或细胞外基质，刺激细胞分化的生理功能。
其中，化学诱导是目前研究的主要方向，因为其具有操作简单、效果稳定且易于量化等优点。
常用的化学诱导方法主要有：利用一些特定的化学小分子或者是芯片技术使干细胞向特定类型分化；含有生长因子、细胞因子的培养基，使干细胞获得分化所需信息，从而分化为目标细胞类型；通过微环境模拟器等矩阵材料，将干细胞定向分化为目标细胞类型。
二、诱导干细胞分化在生物学领域的应用诱导干细胞分化是探究生物学初期发育和细胞分化的重要手段。
通过诱导，可以模拟胚胎发育的各个时期，研究干细胞发育规律、分化过程及特定转录因子的作用，深入探究细胞命运和发育疾病的发生机理。
此外，诱导干细胞分化还可以用于构建干细胞的库存，这些存储的干细胞可以供科研和药物开发使用。
细胞生物学的基本研究方法与应用
细胞生物学的基本研究方法与应用细胞生物学是研究细胞结构、组成和功能的学科。
细胞是生物学的基本单位，也是生命的基本单位。
通过对细胞的研究，我们可以更好地理解生命的本质，并为疾病的治疗和预防提供更好的方法。
本文将介绍细胞生物学的基本研究方法和应用。
1. 显微镜技术显微镜是细胞生物学中最常用的仪器。
通过显微镜，我们可以观察细胞的形态、结构和功能。
现代显微镜分为光学显微镜和电子显微镜两种。
光学显微镜适用于观察较大的细胞和组织，而电子显微镜适用于观察微小的细胞结构和分子结构。
2. 分子生物学方法分子生物学是研究生物分子结构和功能的学科。
分子生物学方法可以用于判断细胞内蛋白质的表达水平、细胞中基因表达的情况和细胞分裂过程中DNA复制的情况等。
其中主要的实验技术包括PCR、DNA测序、蛋白质质谱分析等。
3. 细胞培养细胞培养是将细胞置于含营养物质和生长因子的培养基中，使其在体外生长和繁殖的技术。
细胞培养可以为细胞生物学的其他实验技术提供强有力的支持。
它可以用于测试药物的毒性、培养病毒和细菌、研究细胞生理学和细胞发育等问题。
4. 荧光标记技术荧光标记技术是一种利用荧光染料标记细胞、细胞器或分子的技术。
这种技术可以增强对细胞结构和功能的研究，如利用荧光染料标记细胞器（如线粒体、内质网、高尔基体等）来研究它们的运动和分布。
5. 基因编辑技术基因编辑技术是一种可以编辑细胞DNA序列的技术。
它涉及到CRISPR/Cas9技术、TALENs和ZFNs等技术。
这些技术可以用于直接编辑人类基因，以治疗许多人类遗传性疾病。
此外，基因编辑技术还可以用于生物种群的基因驱动和灭绝处理，以控制害虫和其他有害生物的数量。
6. 细胞治疗细胞治疗是一种新兴的治疗方法，它利用人体自身的细胞和细胞培养技术，治疗疾病。
例如，干细胞治疗可以用来治疗各种组织和器官的疾病，如心脏病、糖尿病和脊髓损伤。
总之，细胞生物学是一个快速发展的领域，基本研究方法和应用得到了广泛的发展和应用。
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干细胞的生物学基本特征及其应用价值
干细胞是具有多种分化潜能，自我更新能力和高度增殖能力的细胞。
由于干细胞可无限扩增、易于遗传操作和冻存，且又不失其全能性或多能性，并在适当条件下，可被诱导分化
为多种细胞组织。
因此干细胞的研究在基础研究领域和临床应用中具有重要的理论和实践意
义。
1989年首例脐血造血干细胞移植治疗Fancni贫血获得成功后，即引起全球的关注。
其后，学者们先后分离出不同组织的干细胞，使干细胞的研究进入新的高潮，生命科学研究的又一热点。
1 干细胞的研究简况
早在1945年临床上就开始对暴露于大剂量射线的人进行干细胞的移植。
1961年，Till 和McCulloch提出了多能造血干细胞的概念，并且认为，干细胞就是在单一细胞水平具有自
我更新和多谱系分化的特性。
从20世纪80年代开始，造血干细胞移植已经成为治疗许多疾
病的重要手段。
1981年，Evans等首次成功地建立了小鼠胚胎干细胞系，后来人们陆续建立了兔、绵羊、山羊等动物和人类胚胎干细胞系。
但是由于对于细胞的性质和功能认识的不足
以及研究技术缺乏，因而限制了干细胞研究的发展。
1998年，Science杂志上报道了关于ES细胞的研究后，重新点燃了人们对干细胞的热
情，与之同时，亦引发了有关人类ES研究的伦理学争论，1999年，美国议会许多议员提出：反对人类ES干细胞研究；同时美国许多州的法律规定，杀死胚胎属于犯罪行为。
因此人ES细胞的研究受到很大的阻碍。
现在就人们对于细胞的研究状况来看，可按以
下两种方法对干细胞进行分类：第一，根据干细胞分化能力的不同可将其分为三类：①全能干细胞，如ES细胞。
②多能干细胞，如成人组织干细胞。
③单能干细胞，如出生后肝细胞
的再生来自于肝细胞，若肝细胞再生受阻，则来自于小管细胞。
第二，根据分化类别的不同可将其分为：①神经干细胞，包括外周神经干细胞和中枢神经干细胞。
②造血干细胞，包括脐血造血干细胞和外周血造血干细胞。
③上皮干细胞。
④视网膜干细胞。
⑤ES干细胞，等等。
2 干细胞的生物学特性
2.1 多能性或全能性
干细胞具有分化为多种细胞类型的潜能，但不同干细胞的分化潜能有所不同。
ES细胞具有全能性，可分化发育成构成机体任何一部分组织器官的能力。
在体外，ES细胞可被诱导分化出包括3个胚层在内的所有分化细胞，在动物体内，ES细胞可分化产生出由3个胚层细胞构成的畸胎瘤。
而多能干细胞，如神经干细胞具有多能性，即一个干细胞能产生出几种不同类型的细胞。
若将从成年动物海马获得的神经干细胞扩增后移植回海马，则能产生出新的神经元和神经胶质；若将同样的干细胞移植到嘴侧的迁移流，则能产生嗅球神经元；若将同样的干细胞移植到成年动物通常不产生神经元的区域(如完整的大脑)，则不能产生神经元，但在受损时能产生神经胶质细胞；最引人瞩目的报道是将来自胚胎或成年鼠脑的遗传标
记的干细胞在体外扩增成球团后被移植到照射过的宿主鼠，则产生包括髓系和淋巴系甚至更
原始的造血干细胞。
神经干细胞的研究不但说明了成年干细胞具有多能性.而且说明其多向分化的潜能与其所处的微环境有绝对的关系。
综上可知，全能性或多能性是干细胞的关键内容。
2.2 自我更新能力
干细胞一旦形成，在机体终生都具有自我更新能力，这完全不同于有限自我更新能力的
许多类型的祖细胞。
干细胞通过不均-分裂进行自我更新和产生分化祖细胞。
成年机体干细
胞能反复分化充满组织，这对维持机体组织器官的稳定性有很重要的意义。
2.3 高度增殖能力
高度增殖是干细胞的生物学特性之一。
在体外扩增干细胞是干细胞研究及应用的前提和
关键，干细胞虽具有多能性，但其数量不多，那么只有通过体外扩增，才会得到大量的干细胞，进而对研究和应用才具有意义。
干细胞在体内，高度扩增具有重大意义，如造血干细胞
通过高速扩增，可补充由于细胞正常衰老死亡而丧失的血细胞。
因此干细胞高度扩增不但对
干细胞的研究和应用有着重要的作用，而且对机体正常功能的维持也起着重要的作用。
3、干细胞的应用
干细胞在生命科学的各个领域都有着重要而深远的影响，如克隆动物、转基因动物的生产、细胞组织和器官的修复和移植治疗、组织工程上有着广阔的应用前景。
3.1 移植治疗
移植治疗目前已经成为治疗疾病的一个重要手段，如器官移植、细胞移植等。
干细胞移植是一个尤其重要而意义重大的手段。
20世纪80年代起，造血干细胞移植已经成为癌症、
造血系统疾病、自身免疫系统疾病等的重要手段。
之后，外周血干细胞移植并辅以化疗及细
胞因子CG-CSF、GM—CSF等，可使更多的干细胞进入外周血。
1989年首例脐血治疗Fanconi 贫血成功后，许多国家纷纷建立了规模不等的脐血血库。
因脐血富含造血干/祖细胞、其免疫细胞的抗原性较弱、CTL祖细胞较少、移植相关GVHD的发生相对骨髓的外周血少而轻、
采集容易、对供者无任何伤害。
故被认为是极具潜力的新造血干细胞的来源。
神经干细胞的研究为神经系统疾病的治疗提供了广阔的应用前景。
啮齿类中枢神经细胞系包括中枢神经干
细胞已被用于许多鼠的疾病模型，如鼠遗传性神经退化症，包括脱髓鞘症、脑神经节苷脂沉积症和其他神经退化紊乱(包括多巴胺能神经，如肾上腺髓质，胚胎腹侧中脑和畸胎瘤组织
的移植)治疗研究中。
神经干细胞的临床价值已在人帕金森病中得到证明。
3.2克隆动物的生产及转基因动物的生产
自绵羊“多莉”问世至今，体细胞克隆动物多有成功的报道。
但体细胞克隆动物有着无
法克服的弊端，即成功率低和容易早衰。
而Wakayama等用长期传代(30代以上)的小鼠ES 细胞克隆出31只小鼠，14只存活，可见存活率大大提高了。
因此，ES细胞克隆动物具有
光明前景。
转基因动物是利用受精卵或ES细胞作为载体，通过注射目的基因，从而生产带有目的
基因的动物。
转基因ES细胞系将为大量同系转基因动物的生产奠定基础。
应用于细胞进行
动物克隆，可以有效地提高稀有动物的繁殖和高效畜产品的生产，以及高效生物活性物质的
生产。
3.3 转基因干细胞基因治疗
现有的基因治疗有两类：①转基因细胞治疗。
②核酸治疗。
前者常用的基因转移靶细胞
多为淋巴细胞、成纤维细胞等。
其缺陷为细胞存活时间有限，在治疗过程中需要反复输注，
治疗繁琐。
转基因干细胞技术建立解决了转基因细胞存活问题，成为转基因细胞治疗重要的
方向。
3.4 ES细胞为发育生物学研究的理想体外模型
ES细胞具有全能性和无限增殖能力，并能在体外培养。
因此，可以作为微环境改变对
细胞分化影响的理想研究材料。
随着现代生物技术的发展，研究不同生长调节因子在ES细胞分化中的作用，已成为可能。
尤其是基因芯片技术的完善，通过mRNA差异显示，为Es 细胞分化和不同分化阶段细胞的基因转录和表达的研究奠定基础，成为揭示发育和分化的分
子机制的重要手段。
总之，干细胞研究对细胞组织移植治疗，体外研究动物、人胚胎的发生、发展，新人类
基因的发现，药物的筛选和致畸实验及克隆动物、转基因动物等领域将产生重要的影响。
由于对于细胞的认识尚处于初始阶段，因此加强我国干细胞的研究，可使我国在此领域具有领
先水平。