干细胞向生殖细胞诱导分化的调控机理及应用性研究
干细胞研究及其应用
干细胞研究及其应用引言：干细胞（stem cells）是一种特殊的细胞，具有自我更新和分化为多种细胞类型的潜能。
干细胞研究是一门前沿的生物医学领域，对于治疗许多疾病和器官重建具有巨大的潜力。
本文将探讨干细胞的定义、类型、研究方法以及其在医学领域中的应用。
一、干细胞的定义和类型：成体干细胞存在于成人和婴儿的组织和器官中，具有有限的自我更新和分化能力。
成体干细胞包括骨髓干细胞、脂肪干细胞、神经干细胞等。
这些干细胞在身体组织损伤后可以通过分化为相应的细胞类型来修复和再生组织。
二、干细胞研究方法：在体内研究中，研究人员通过将干细胞移植到动物模型中，观察其在体内分化和组织修复的能力。
这些实验可以提供干细胞疗法的临床前证据，并评估其安全性和有效性。
三、干细胞在医学中的应用：干细胞在医学领域有广泛的应用，包括组织工程、疾病治疗和药物筛选等。
组织工程是利用干细胞和支架材料重建受损组织和器官的技术。
通过将干细胞分化为特定细胞类型，并将这些细胞种植到支架中，可以生成具有特定功能的组织。
目前已成功使用干细胞工程技术修复心脏、肝脏、骨骼和皮肤等各种组织。
干细胞也被广泛应用于疾病治疗。
对于一些无法通过传统疗法治愈的疾病，干细胞可以提供一种新的治疗途径。
例如，对于血液系统疾病如白血病，通过造血干细胞移植可以替换患者的异常造血系统，从而实现治愈。
此外，干细胞还可以用于神经退行性疾病如帕金森病和脑卒中的治疗。
另外，干细胞在药物筛选中也发挥了重要的作用。
通过将干细胞分化成特定细胞类型，可以模拟特定疾病过程，并用于测试新药物的疗效和安全性。
这种方法可以加快新药物的开发过程，减少动物实验和临床试验的时间和成本。
结论：干细胞研究是一门前沿的生物医学领域，为治疗许多疾病和组织修复提供了新的途径。
虽然干细胞研究在许多方面取得了重要的突破，但仍然存在一些挑战，包括伦理道德问题、安全性风险和技术限制等。
未来，随着研究的深入，干细胞疗法有望在临床实践中得到更广泛的应用。
干细胞的分化与应用
干细胞的分化与应用干细胞是一种独特的细胞类型，具有自我更新和分化为多种不同类型细胞的能力。
这种能力使得干细胞被广泛用于研究和治疗领域。
干细胞的分化及应用是一个非常广泛的课题，涉及到许多领域的专业知识，下面我们就详细了解一下干细胞的分化与应用。
一、干细胞的类型及其特点干细胞根据其来源和发育阶段可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞源于早期胚胎，可以分化为任何类型的细胞。
而成体干细胞则存在于成体组织中，如骨髓、神经组织等，具有较低的分化能力。
干细胞具有以下特点：1. 自我更新能力：干细胞可以不断地自我更新，从而自我修复。
2. 可分化为多种细胞类型：干细胞可以分化成多种细胞类型，如血细胞、神经细胞、心肌细胞等。
3. 不具有终止分化的能力：干细胞可以分化为不同种类的细胞，但一旦分化为某一种细胞之后，就不再拥有分化为其他类型细胞的能力。
二、干细胞的分化过程干细胞的分化过程可以分为两个阶段：决定阶段和分化阶段。
在决定阶段，干细胞被注入不同的细胞生长因子和信号分子，这些物质可以促进或阻止干细胞分化为特定类型的细胞。
在这个过程中，干细胞会保留自身的干性特征，但开始朝着特定类型的细胞方向发育。
在分化阶段，干细胞开始表达与细胞类型相关的基因，并分化成目标细胞类型。
在分化过程中，干细胞会失去干性特征，成为特定类型的细胞。
三、干细胞在医学上的应用1. 细胞治疗细胞治疗是利用干细胞等细胞类型，治疗各种疾病的方法。
干细胞可以在患者体内分化成需要治疗的细胞类型，如神经细胞、心肌细胞等。
这种方法已经成功地应用于糖尿病、动脉硬化和心衰等疾病的治疗。
2. 组织重建组织重建是利用干细胞促进组织修复和再生的一种方法。
例如，将干细胞或增殖干细胞与体外生长因子联合使用，并在组织受损处注入这些细胞，可以促进组织修复。
这种方法已经成功应用于治疗骨折、心肌梗死和脊髓损伤等症状。
3. 药物筛选干细胞也可以用于药物筛选。
将药物添加到培养皿中，可以分析其对干细胞分化和细胞功能的影响。
神经干细胞的增殖与分化调控机制
。
研究表明, NSC 广泛存在于发育期和成年哺乳 动物的 CNS 中。在对人胚胎期 NSC 的研究中, 已先 后从大脑皮质、 海马、 纹状体、 嗅球、 侧脑室、 室管膜 下层、 小脑和脊髓等区域分离出 NSC 。自从 1992 年 Reyno lds和 W e iss 周内
。
大鼠海马神经元数量明显减少, 但随后在坏死区和 边缘带可见显著的神经元新 生, 同时证实这些 N e uN 细胞来源于内源性神经前体细胞。上述研究表 明, NSC 的增殖和分化与局部微环境信号密切相关。 2 3 NSC 增殖和分化的内在机制 各类细胞因子对 NSC 的影响 最终在基因水平
W e i Tu , Zh i F eng Deng , Y ang W ang 1 Depart m ent o f Neurosurgery , the Second A ffiliated H ospital o fM edical Co llege of N anchang 2 Un iv ersity , Nanchang 330006 , Ch in a ; Institute of U rological Surgery , the F irst A ffilia ted H osp ital o fM ed ic al Co llege of N anchang University , N anchang 330006 , Chin a Abstract N eural stem cells ( NSC s) have th e ab ility o f h ig hly se lf renew a l and can be dif ferentiated into neurons , astrocytes and o ligodendrocytes . NSC s can be iso lated from the brain s o f em bryon ic and adu lt m amm als. T he proliferation and d ifferent iatio n of stem ce lls are regu lated by both m icroenv iron m enta l factors and genes . It has been found th at a num ber of cy tok in es and genes can regu late the pro liferation o f NSCs, and deter m ine their d irectio n of d ifferent iatio n . Furth er understanding of the m echan ism s of pro liferat io n and d ifferent iatio n of NSC sw ill sign if icantly prom ote the c lin ical app lication o f NSCs. K ey W ords neural stem ce l; l proliferation ; d ifferent iation 神经干细胞 ( neural stem cel, l NSC )是具有高度 自我更新能力并能分化为神经元、 星形胶质细胞和 少突胶质细胞的神经前体细胞。 NSC 概念的提出彻 底改变了 以往认 为中 枢神 经系 统 ( central nervous system, CNS) 细 胞不能 再生 的观 念。 NSC 移 植为 CNS损伤和神经 退行性疾病的治疗 提供了新的方 向。因此, 对 NSC 增殖和分化调控的研究显得尤其 重要。 1 N SC 的特性 、 来源和分布 NSC 具有 2 个显著的特性 : ( 1) 高度自我更新 能力, 能够重复进行有丝分裂, 产生大量子代细胞 ; ( 2) 在一定条件下可分化为神经元、 星形胶质细胞 和少突胶质细胞。在对称分裂情况下, NSC 产生的 2 个子代细胞可以均为 NSC, 也可以均为神经祖细 胞; 而在不对称分裂情况下 , 则 产生 1 个 NSC 和 1 个神经祖细胞。后者的自我更新能力有限, 终将逐 步分化成熟。这样 , 既 能维持 NSC 的自我更新 , 又 能不断补充分化的神经祖细胞。巢蛋白 ( nestin) 属 于细胞骨架蛋白 , 可作为 NSC 的标志性蛋白 , 从而 为进一步研究 NSC 的特性提供了一把钥匙
细胞异质性和分化的调控机制研究
细胞异质性和分化的调控机制研究细胞是生命的基本单位，每个个体都是由数万亿个细胞组成。
而细胞数量的增多和分化才能形成不同组织和器官，构成生命体系的各个方面。
因此，细胞分化是基础医学、生命科学和生物工程等领域研究的热点问题之一。
细胞分化是指由一种细胞类型向另一种细胞类型的转化，这个过程必须经过“基因表达转录调控”、“蛋白质翻译后修饰调控”、“蛋白质互作调控”等多方面的复杂机制调控。
1. 细胞异质性的概念细胞异质性是指在同一种细胞类型中，不同子细胞表达不同的基因和表型。
这些子细胞能够产生不同的特性和表现形式，例如在肿瘤中的例子就比较明显。
细胞异质性的存在已经难以避免，因为在细胞周期、分化过程等环节中就已经存在着许多发生误差的机会，导致基因表达等方面产生变异和异质性。
而细胞异质性可能对细胞初生、进化、进程等方面都产生重要的影响，因此在研究细胞分化的过程中要较为关注。
2. 细胞分化机制的研究现状细胞分化与干细胞方面的研究是基础医学和生命科学领域的热点问题之一。
之前研究生命发展过程的重点一直放在基因调控方面，但其实 DNA 基因序列无法解释所有的现象。
目前研究者们发现细胞能够通过超越DNA序列的机制调控细胞命运，例如在小鼠的发育期间的实验中发现，一些基因与分化有关的功能发生变化可能并不是因为基因序列本身的变异或改变，而是由于基因本体的表达和组蛋白的修饰等方面的调控引起的。
3. 细胞异质性和分化的调控机制细胞异质性不仅仅是由基因表达调控，还和 epigenetic 等增塑修饰调控有关。
细胞间组蛋白状态的改变可能是互动的开始，但不仅限于这一方面。
因此研究者们需要探究许多方面。
例如基因调控进程中的非编码 RNA、基因区的 DNA 修饰、成因物开放和微小基因区域改变等。
而对分化过程调控的研究则可以从相关的分化信号通路入手，如啮齿动物早期胚胎发育过程中，发现了一个被称为“Wnt”通路的信号分化机制。
同时，在其他许多分化过程中也发现有类似的分化信号通路存在。
干细胞研究现状及应用前景
干细胞研究现状及应用前景在人类生命形成的开始，单个受精卵可以分裂发育形成不同的组织和器官，并通过进一步分裂分化，形成生命个体。
在成体细胞中，大部分高度分化的细胞则失去了再分化的能力，而特定组织正常的生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生，这种具有在分化能力的细胞，即为干细胞。
干细胞（Stem Cells，SC）是一类具有自我更新能力的多向分化潜能细胞，在一定的条件下，它可以分化成多种功能的器官组织。
一、干细胞的研究现状干细胞根据发育阶段，可分为胚胎干细胞和成体干细胞。
胚胎干细胞的分化和增殖是构成机体发育的基础，而成体干细胞的进一步分化则是机体组织和器官修复再生的基础。
1、胚胎干细胞（Embryonic Stem cell，ESC）在受精卵发育成囊胚时，内细胞层（Inner Cell Mass）的细胞即为胚胎干细胞。
胚胎干细胞具有全能性，在体外培养条件下可以建立稳定的干细胞系，并保持高度未分化状态，可以分化形成成体的所有组织和器官，包括生殖细胞。
在1998年末，两个研究小组成功地培养出人类ESC，保持了ESC 分化为各种体细胞的全能性，这使得科学家利用人类ESC治疗各种疾病成为可能。
随着ESC的研究日益深入，科学家对人类ESC的了解迈入到了一个新的阶段。
目前，关于胚胎干细胞的研究大多以小鼠胚胎干细胞为基础的：德美医学小组成功地将由ESC培养出的神经角质细胞移植到了小鼠体内，随后，密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术，使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。
2、成体干细胞(Adult stem cells，ASC)成体干细胞存在于成年体的许多组织器官中，如表皮干细胞和造血干细胞，具有修复和再生能力。
在特定的条件下，ASC或产生新的干细胞，或分化形成功能细胞，从而使组织和器官维持生长和衰退的动态平衡。
最新研究表明，高度分化的神经组织仍包含神经干细胞，这证明了机体中成体干细胞普遍存在，关键在于如何寻找和分离特异性干细胞。
干细胞的分化与功能鉴定技巧
干细胞的分化与功能鉴定技巧干细胞是一类具有自我更新和多向分化能力的细胞，具有巨大的潜在临床应用前景。
干细胞分化和功能鉴定是研究干细胞特性和应用的关键环节。
本文将介绍干细胞分化和功能鉴定的技巧和方法。
1. 干细胞的分化过程干细胞分化是指干细胞从原始状态向特定细胞类型的定向发展过程。
分化过程受到许多内外部因素的调控，包括细胞内信号通路、外界环境和遗传因素等。
在研究干细胞分化过程中，利用特定的培养条件和信号通路激活剂可以促进干细胞定向分化为目标细胞类型。
2. 干细胞的功能鉴定干细胞的功能鉴定是评估干细胞特性和功能的过程，包括干细胞自我更新、多向分化潜能和功能表现等方面的评估。
常用的功能鉴定方法包括细胞标记、细胞活力测定、基因表达分析和细胞特定功能实验等。
3. 基于表观遗传学的干细胞分化与功能鉴定表观遗传学是一种研究基因组范围上的染色质状态调控的学科，其在干细胞分化和功能鉴定中得到了广泛应用。
比如通过分析特定的组蛋白修饰模式和DNA甲基化水平，可以鉴定干细胞的特异性和定向分化程度。
同时，表观遗传学的方法还可以用于预测干细胞的潜在功能和应用前景。
4. 基于转录组学的干细胞分化与功能鉴定转录组学是研究全基因组的转录水平的学科，通过高通量测序技术可以揭示细胞在不同分化状态下的基因表达模式。
在干细胞分化和功能鉴定中，通过对不同阶段的干细胞和目标细胞进行转录组分析，可以发现关键的转录因子和信号通路，从而深入研究干细胞的分化机制和功能特性。
5. 干细胞的细胞标记与追踪技术干细胞的细胞标记和追踪技术是研究干细胞分化和功能的重要手段。
常用的细胞标记技术包括荧光标记、放射标记和发光标记等，这些标记方法可以通过显微镜观察或分析仪器检测到，从而追踪干细胞在体内外的分化和迁移过程。
6. 干细胞的细胞活力测定技术干细胞的细胞活力测定是评估干细胞功能的重要方法之一。
在干细胞分化和功能鉴定过程中，通过测定细胞的代谢活性、增殖能力和存活率等参数，可以了解干细胞的状态和生理特性。
诱导性多能干细胞的制备、优势及临床应用前景
诱导性多能干细胞的制备、生物学特性、优势及临床应用前景摘要：2012年10月8日，John B. Gurdon与Shinya Yamanaka 因制备出诱导性多能干细胞〔induced pluripotent stem cells，iPSCs〕及相关领域的研究被授予诺贝尔生理学或医学奖。
两位科学家在相差40多年的时间内，探索着一个共同科学问题。
1962年，戈登教授发现细胞的特化是可以逆转的。
在一项经典实验中，他将美洲爪蟾的皮肤细胞核注入去核的卵细胞中，结果发现部分卵细胞依然可以发育成蝌蚪，其中的一部分蝌蚪可以继续发育成为成熟的爪蟾。
戈登爵士做出这一重大发现之时，正是山中伸弥出生之年。
2007年，山中博士所在的研究团队通过小鼠实验，发现诱导表皮细胞使之具有胚胎干细胞特征的方法。
此方法诱导出的干细胞可转变为心脏和神经细胞，为研究治疗多种心血管绝症提供了巨大助力。
诺贝尔奖委员会认为，他们精彩的成果完全颠覆了人们对发育的传统观念，关于细胞命运调控和发育的教科书内容已被重新改写。
关键词：诱导性多能干细胞、制备方法、生物学特性、与ES细胞相比的优势、临床应用前景与试行治疗方案引言：诱导性多能干细胞〔iPSCs〕具有类似于胚胎干细胞(ESC)的全能性，又无道德伦理争议，而且来源广泛，防止了免疫排斥反应，为整个干细胞生物学领域和临床再生医学提供了新的研究方向，因而被评为2008年年度十大进展之首。
山中博士亦因在细胞重编程领域的杰出奉献，获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。
诱导性多潜能干细胞在疾病的模型建立与机制研究、细胞治疗、药物的发现与评价等方面有着巨大的潜在应用价值，因此在用于临床治疗前，国内外学者针对其安全性问题进行了广泛深入的研究，采取了多种措施提高诱导性多潜能干细胞的安全性。
本文重点对诱导性多能干细胞的制备方法、生物学特性、与ES细胞相比具有的优势、临床应用前景和面临的问题及从理论上设计应用诱导性多能干细胞临床治疗帕金森病方案进行论述。
植物干细胞
• 脱落酸（ABA）：调控植物干细胞的逆境应答过程
植物干细胞的跨膜信号途径
• 受体激酶：调控植物干细胞的信号传导和细胞分化过程
• 钙离子信号：调控植物干细胞的细胞分裂和细胞分化过程
• 磷脂信号：调控植物干细胞的信号传导和细胞分化过程
植物干细胞表观遗传调控
• 利用植物干细胞研究发展可持续农业生产技术，实现农
业生产的可持续发展
03
保障粮食安全
• 利用植物干细胞研究提高作物的产量和品质，保障粮食
供应
• 利用植物干细胞研究发展生物制品生产，提高农业生产
的经济效益
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Docs
• AP2：调控植物干细胞的分化过程，参与植物器官发育
植物干细胞的细胞周期调控因子
• CDK：调控植物干细胞的细胞周期和细胞分裂过程
• CYCLIN：调控植物干细胞的细胞周期和细胞分裂过程
• E2F：调控植物干细胞的细胞周期和细胞分裂过程
植物干细胞信号传导途径
植物干细胞的激素信号途径
• 赤霉素（GA）：调控植物干细胞的分化和生长过程
再生能力，如胚胎再生、器官再生等
• 通过激素调节和信号传导途径实现细
胞分化过程的精确控制
植物干细胞在植物生长发育中的作用
植物干细胞在胚胎发育中的作用
• 参与胚胎原基的形成，决定植物体的基本结构和形态
• 通过细胞分裂和分化参与胚胎各器官的发育
植物干细胞在幼苗发育中的作用
• 参与分生组织的形成，决定植物体的生长和发育速度
• 植物干细胞的来源和类型比动物干细胞更多样
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文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 一、研究内容 本项目将以胚胎干细胞及诱导多能干细胞（iPS）为技术平台，研究哺乳动物
干细胞向生殖细胞分化以及生殖细胞减数分裂的调控网络和机理，并建立研究生殖细胞分化所需的生物技术平台及多种细胞及小鼠模型，从而提高干细胞向生殖细胞诱导分化的效率，为大型经济动物优质培育奠定基础。 （1）利用蛋白质组学，BiFC组学, 信息学研究平台，建立以PGC关键调控元为中心的信号调控网络，筛选控制PGC基因表达的关键因子，并阐述端粒蛋白以及端粒酶在干细胞向PGC诱导分化过程中的作用机理。同时利用表观遗传学研究技术，分析PGC诱导过程中组蛋白修饰的动态过程和不同修饰与PGC发育之间的相互关系。探讨以上关键信号调控网络、关键因子在诱导牛干细胞向生殖细胞分化过程中的调控机理。 (2) 利用基因组学、蛋白质组学研究技术，系统地分析精原干细胞和胚胎干细胞的特异性差异。阐明雄性生殖细胞中诱导减数分裂的分子机制，建立干细胞体外诱导分化雄性生殖细胞的理论体系，并分析体外生成生殖细胞的生物学功能。 (3)以人及小鼠胚胎干细胞体外分化系统为模型，优化PGC特化的条件，并通过转基因及基因敲除的方法，探索关键转录因子及信号网络在PGC形成过程中的功能及调控机理。 (4)建立较为完善的牛ES细胞体外培养体系，探讨牛干细胞自我更新和分化途径。通过转基因技术、选择合适的生长因子、转录因子和培养体系诱导牛ES细胞分化为雄性生殖细胞，并建立相应的技术平台。 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 二、预期目标 总体目标 本项目以研究诱导分化技术、蛋白调控网络、减数分裂机理及农业经济动物培育为主线，紧密围绕以上3个拟解决的关键科学问题。在建立的多种技术平台的基础上，确立以PGC关键调控元为中心的信号调控网络，筛选控制PGC基因表达的关键因子。系统地分析精原干细胞与胚胎干细胞之间特异性差异，阐明雄性生殖细胞中诱导减数分裂的分子机制。同时，建立体外诱导培养功能性生殖细胞的技术体系，以小鼠为主要研究对象，尝试应用干细胞诱导产生的生殖细胞来培育优化动物，最终确立我国在这一极富竞争性的前沿探索领域的领先地位。 五年预期目标 1，发展基于干细胞学和生殖细胞学研究的一整套方法和综合技术平台。 2，建立以PGC关键调控元为中心的较为完整的信号调控网络，筛选出控制PGC基因表达的几个关键因子。 3，明确端粒蛋白以及端粒酶在干细胞向PGC诱导过程中的作用机理，并揭示组蛋白修饰的动态过程和不同修饰与PGC发育之间的相互关系。 4，明确精原干细胞和胚胎干细胞之间的基因表达差异，确定3-6个差异表达基因。5，阐明雄性生殖细胞中诱导减数分裂的分子机制。 6，建立一整套诱导PGC生成的培养体系。 7，建立1-3个体外培养生长状况良好、表达干细胞标记的牛ES细胞系，初步阐明牛干细胞自我更新和分化的可能途径。 8，力争建立牛ES细胞体外诱导分化形成功能性配子（精子、卵子）的技术体文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 系。 9，在国际重要学术刊物上发表高水平论文40篇以上。其中影响因子大于10的论文8篇以上。 10，培养一批从事干细胞研究的交叉学科人才。 11，主办一次生殖细胞学研究的国际性学术研讨会。 12，申请发明专利10项以上。 文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 三、研究方案 1，总体思路 干细胞具有自我更新、高度增殖和多向分化的潜能。 干细胞的功能则是通过细胞内外因子对蛋白质组和基因组的动态调控来实现的。 因此探讨干细胞生长微环境、蛋白质间相互作用、组蛋白修饰与基因表达之间的相互关系，并依此建立干细胞向生殖细胞分化的调控蛋白质网络和定向诱导技术体系将是本项目的重要研究方向。 2，技术途径 根据以上的学术思路，本项目的总体研究技术途径如图2所示。具体地，本项目将首先建立能够系统挖掘生殖细胞靶蛋白及其体外诱导分化的技术手段与平台，包括：蛋白质组学平台、蛋白质BiFC表达库和RNAi库、生物信息学技术平台和动物模型技术平台。通过这些平台，系统地发现与生殖细胞分化相关的调控网络，并进一步利用现代分子生物学、细胞培养等技术确定一些蛋白质的靶蛋白网络和功能以及调控机理。在这些基础研究的基础上，进一步以小鼠和农业经济动物为研究对象，应用干细胞诱导产生的生殖细胞来培育优化动物。 3，可行性分析 本项目的总体方案是切实可行的。首先，本项目提出的主要科学问题和研究目标不仅具有理论和实际依据，而且都是该领域前沿性和关键性的问题。我们在干细胞学、胚胎发育学、生殖学等领域进行了多年的研究，取得了一些重要的成果，具备完成本项目的坚实基础。研究方案建立在申请者以及项目组成员大量的相关研究工作的基础上，实验设计合理周密。研究课题所用的方法和材料都是本文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 项目组成员多年应用、被证明是行之有效的方法；而且，我们的课题组成员积累了大量的关键性研究材料，如各种ES细胞系，iPS细胞，转基因鼠，牛等，可为本项目的实施提供强有力的保证。其次，项目承担单位具有良好的研究条件和基础，并且已经具备了相当的规模、取得了很好的科研成果。我们拥有完善的蛋白质组学，BiFC，基因组学，信息学，干细胞学等研究平台，可以完成本项目所涉及的研究工作。中山大学及其他参与的单位拥有大型及关键性仪器设备，采用公共平台建设方式，已拥有的条件（动物房和仪器设备等）、各重点学科实验室等设备均可公用，这将为本项目提供较全面的技术条件。本项目注重各研究课题之间的配合、确保信息共享，发挥专业交叉、知识互补、团结协作的精神，确保本项目圆满、顺利完成。其三，承担本项目研究工作的中坚力量和学术骨干多数是新近从海外留学工作归国的成绩卓著的中青年科学家，拥有丰富的研究成果和研究经验，多次在国际著名专业杂志上发表论文。这些都是确保研究项目顺利实施和取得重大成果的最基本、最关键的因素。本项目课题组成员熟悉当前的研究状况和方法，对本项目的研究具有较强的掌控能力和应变能力，能够保证项目的顺利完成。 4，创新点 本项目探讨影响国计民生的的重大科学问题。项目中的四个子课题既相互独立，又交叉互补。这些课题既是有关研究人员各自多年工作的合理延伸和拓展，又集中了优势力量，对诱导干细胞向生殖细胞分化中的核心问题进行多侧面的合作研究。本题目的创新性主要体现在： (1)本项目探讨的问题是国际前沿的科学问题，因此保证了项目的创新性。本项文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 目的选题涉及干细胞向生殖细胞分化过程中重要蛋白调控网络；雄性生殖细胞体外诱导分化的基因表达及调控机理；胚胎干细胞向原始生殖细胞分化的体系及机理；干细胞向生殖细胞诱导分化技术在农业经济动物培育上的应用等科学问题。将基础科学与实际应用相结合，力争在解答基础科学问题的同时，发展新的动物繁殖技能。 (2)本项目在充分利用课题组已建立的蛋白质组学研究平台，BiFC研究平台（松阳洲教授研究团队独创），信息学研究平台和基因组学研究平台的基础上，发展和创建综合技术平台及多种细胞和动物模型，分析从干细胞诱导生成生殖细胞过程中的蛋白调控网络和基因调控机理，填补生殖细胞发育机理和干细胞分化机制研究领域的空白，为干细胞的再生医学及畜牧产业的应用提供新的途径。 (3)本项目着眼于技术创新, 通过建立诱导干细胞生成生殖细胞的技术体系，获得功能性生殖细胞，为大型经济动物优良种群的培育提供技术支持。同时，通过建立大型经济动物胚胎干细胞，研究在体外特定条件下的分化潜能，尝试培育生长性能好、环境友好型、品质优良的新品种。这些可为人类提供高品质食源，具有非常明显的创新性。通过这些尝试，可能开辟家畜育种和保种的新途径、新方法，也可以促进干细胞在人类医疗事业上的早日应用。 5，组织方式 (1)在组织方面，以总体研究方案为中心，强调团队化、体系化。瞄准战略目标，统一思路，力求持续发展。项目规划管理和运作体制包括总项目和子课题两个层次。项目设负责人1 名（首席科学家），负责整个项目的贯通实施。首席科学家聘任若干学术专家组成项目顾问专家组，参与项目的领导、组织、运行和管理，协助项目负责人，调整和确定项目的方向及技术路线，制定有效可行的研究计划，文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 指导协调各课题的工作，督促各课题间的交流，并审核各子课题的进展情况。顾问专家由相关学科领域成就卓著的专家组成，承担单位之外的专家占绝大多数。 (2) 在研究方面，不只停留在单项技术或研究手段上，而是发展综合技术平台及多种细胞和动物模型。为此，本项目将以系统性运作方式为主。不但充分发挥子课题各承担单位的技术和学科优势，而且加强优势力量的整合和协同攻关，发扬团队精神，形成科研功能配套、统筹合理、机动灵活且充满活力的科研体系。
6，课题间的相互关系 本项目以中山大学为主体，联合中国科学学院，华东师范大学及中国农业大学等单位，围绕总体研究目标，本项目设立4个课题组，研究过程中相互配合、优势互补，提倡资源共享。本项目的执行采用首席科学家负责制。首席科学家将充分发挥文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
课题1，干细胞向生殖细胞分化过程中重要蛋白调控网络的解析 课题2. 雄性生殖细胞体外诱导分化的基因表达及调控机理研究 课题1. 干细胞向生殖细胞分化过程中重要蛋白调控网络的解析
干细胞向生殖细胞诱导分化的调控机理及应用性研究
阐明干细胞向生殖细胞分化机理 建立以PGC关键调控元为中心的信号调控网络 全面了解转录因子和组蛋白修饰在PGC形成中的功能与调控机制 阐述端粒蛋白以及端粒酶在干细胞向PGC诱导过程中的作用与机 理 探索诱导分化的生殖细胞的生物学功能及其对小鼠胚胎发育的影响 比较ESC和SSC DNA甲基化模式、基因表达和细胞表面蛋白成检索RA信号调控的靶基因,分析减数分裂的机 理 探讨在诱导牛干细胞向生殖细胞分化过程中信号调控网络
课题3. 诱导胚胎干细胞向原始生殖细胞分化的体系及机理研究
优化促进PGC形成的最佳体外培养条 件 探讨关键基因在小鼠PGC特化过程中的功能及体内转录调控模式 创建表达标志PGC特化的报告基因体 系，探讨关键信号网络的调控机
课题4. 干细胞向生殖细胞诱导分化技术在农业经济动物培育上的应用
建立合适的牛ESC体外培养体系 利用创建的牛ESC体系，探讨牛干细胞自我更新和分化的途径 诱导牛ESC分化为雄性生殖细胞
建立以ESC体外诱导分化为功能性生殖细胞的技术平台