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干细胞研究发展历程

干细胞研究发展历程
干细胞研究发展历程

1950:将骨髓细胞移植到遭受致死剂量辐射的动物,发现能够挽救生命,重建骨髓造血免疫系统

1960:真正认识和了解人和哺乳动物干细胞始于20世纪60年代

1961:Till 和Mc Culloch 提出多能干细胞概念

1967:多纳尔–托马斯完成第一例骨髓移植,后于1990年获得诺贝尔医学和生理学奖

1980:造血干细胞移植成为治疗多种疾病的重要手段

1981:Evans等首次成功建立小鼠胚胎干细胞系

1981:胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)的分离和培养首先在小鼠中获得成功

1988:美国科学家James Thomson分离出人类胚胎干细胞

1998:美国两个科研小组分别报告从胚胎和生殖脊成功建立人类胚胎干细胞系,使人类胚胎干细胞能在体外生长和增殖

同年,美国科学家在《美国科学院院刊》上报告:小鼠肌肉组织的成体干细胞可以“横向分化为血液细胞”。此后,世界各国科学家相继证实,包括人类的成体干细胞具有可塑性,从而掀起了全球成体干细胞研究高潮。干细胞研究进展被《科学》杂志评选为该年度世界十大科学成就之首。人类ES (hES)细胞建系获得成功,由此推动了干细胞研究的兴起。

2000:

日本把以干细胞工程为核心技术的再生医疗列为“千年世纪工程”之一,当年投资108亿日元;同年,全世界有10622例造血干细胞移植。

成体干细胞移植使糖尿病大鼠恢复正常

神经干细胞能够进入脑组织并修复脑损伤

角膜干细胞有助于恢复视力

发现成人骨髓干细胞形成肝细胞

成人骨髓干细胞可以在合适的条件下转化为神经细胞

成人骨髓干细胞可以在体外大规模培养

证实成人骨髓干细胞可以形成多种类型组织

发现胰腺组织存在干细胞

发现成体干细胞有转变为胰岛β细胞的潜能

成体干细胞的研究成果被评为世界十大科技进展之一

2001:

发现肝脏组织中的肝细胞变为心脏组织

国际社会对胚胎干细胞研究开始松绑,成体干细胞向临床迈进

发现皮肤来源的干细胞发育成神经和其他组织中的细胞

造血干细胞富集技术获得重大进展,脐带血干细胞用于治疗血液功能紊乱

干细胞移植治疗角膜损伤后长成新的角膜

成体干细胞修复脊髓损伤获得成功

发现骨髓来源的干细胞形成有功能的神经细胞,并证明成体干细胞可以再生肝脏功能

用成人外周血来源干细胞构建人工血管并用于移植治疗

干细胞移植治疗脑中风患者临床症状明显改善

发现成人组织来源干细胞形成肾脏组织

日本科学家神经干细胞移植治疗帕金森氏病症状明显改善

骨髓干细胞成功修复心脏损伤

2002:

用视网膜细胞移植治疗帕金森氏病症

刺激脑神经干细胞生长,明显降低帕金森氏病症人的临床症状

发现干细胞能够明显改善严重帕金森氏病鼠的临床症状

用肝干细胞加工成胰岛细胞,移植后逆转糖尿病小鼠的高血糖症状

证明骨髓干细胞移植后形成肝细胞,提示骨髓干细胞有再生肝脏功能的作用2005:

我国首次报道自体骨髓干细胞移植治疗肝硬化,目前已上千例干细胞是人体及其各种组织细胞的初始来源,其最显著的生物学特征是既有自我更新和不断增生的能力,又有多向分化的潜能。干细胞根据不同的来源分为成体干细胞和胚胎干(ES)细胞。

ES细胞是从着床前的早期胚胎(囊胚)内细胞团中分离得到的一种二倍体细胞,理论上具有发育和分化成为机体内几乎所有组织细胞类型的潜能。

成体干细胞包括胰腺干细胞、骨髓间充质干细胞、神经干细胞等成体组织中存在的干细胞,理论上干细胞在特定条件下可分化为特定的组织器官,是修复和再生的基础。

干细胞移植的发展历程?造血干细胞移植。人类造血干细胞形态上类似于小淋巴细胞,在骨髓中仅占有核细胞的1%左右。人类造血于细胞来自胚胎期卵黄囊的间皮细胞,是人体内最独特的体细胞群。那么,干细胞移植的发展历程?

干细胞移植的发展历程?具有极高的自我更新、多向分化与重建长期造血的潜能及损伤后自我修复的能力。另外还具有广泛迁移和特异的定向(所谓"归巢")特性,能优先定位种植于适当的微环境(如骨髓等处)内,并以非增殖状态和缺乏系列相关性抗原的方式存在。

干细胞是指尚未分化的细胞,存在于早期胚胎、骨髓、脐带、胎盘和部分成年人细胞中,它能够被培育成肌肉、骨骼和神经等人体组织和器官。科学家认为,利用干细胞培育出的组织和器官对治疗癌症和其他多种恶性疾病具有重要意义,将为糖尿病患者、早老性痴呆症患者、帕金森氏症患者和脊髓受损患者等带来希望。

近年来,干细胞研究成为生物医学领域研究的热点,20世纪90年代以来,造血干细胞移植技术飞速进展,更为安全有效,已成为治愈多种良性、恶性血液病与遗传性疾病的重要手段,治愈的病种还在不断的扩大。

如果说21世纪什么科学最引人注目,生命科学必将入选,早在上个世纪,科学家就曾断言“二十一世纪是生命科学的世纪”。诚然,随着人类科学发展,越来越多地揭示生命存在的奥秘,各种生命现象的内在原因,更加强了对自身命运的掌控,在生命科学领域中,有一个研究方向代表了生命科学研究的最前沿,那就是:干细胞。

干细胞研究聚集了国际国内最顶尖的生命科学家,代表着生命科学研究的方向。由于干细胞研究的杰出成就,国际自然科学顶级刊物《科学》杂志连续多年将干细胞的研究进展评为“十大科学进展”之一,《时代》杂志也多次将干细胞研究进展列为年度“十大科学进展”之一,由此可见干细胞研究在学术界及社会中的影响力多么巨大。

干细胞作为一种既有自我更新能力、又有多分化潜能的细胞,具有非常重要的理论研究意义和临床应用价值。近几年来,干细胞的研究取得了重大的突破,1999和2000年,世界最权威的美国《Science》杂志连续2年将干细胞和人类基因组计划列为当年的10大科学突破之首。

干细胞作为一种既有自我更新能力、又有多分化潜能的细胞,具有非常重要的理论研究意义和临床应用价值。近几年来,干细胞的研究取得了重大的突破,1999和2000年,世界最权威的美国《Science》杂志连续2年将干细胞和人类基因组计划列为当年的10大科学突破之首。美国《时代》周刊认为干细胞和人类基因组计划将同时成为新世纪最具有发展和应用前景的领域。为抢占这一科科技技制高点,世界各国纷纷投入大量的人力、物力和财力加紧研究开发,并已取得应用性成果:2005年10月,美国食品和药物管理局(FDA)也已批准将神经干细胞移植入人体大脑;2005年11月,美国心脏协会报道了干细胞治疗心肌梗塞的204例临床病例的研究报告,其结论是干细胞对心脏功能的改善效果,是没有任何现有临床药物能达到的;日本在2000年启动的“千年世纪工程”中,将干细胞工程作为四大重点之一,于第一年就投入了108亿日元的巨额资金;瑞典、巴西也于2005年通过立法继续支持干细胞研究,并于2005年进行一项多中心1200病例的用干细胞治疗心脏病的临床应用研究。干细胞技术作为生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,将可能导致一场医学和生物学革命,给无数疑难病症治疗带来了新的希望。

按照科学家描绘的美妙蓝图,通过干细胞技术的有效应用,今后更换人体器官就像给汽车换零件一样简单,血细胞、脑细胞、骨骼和内脏都将可以更换,即使患上绝症也能绝处逢生。其实,干细胞技术不仅在疾病治疗方面有着极其诱人的前景,而且其对动物克隆、植物转基因生产、发育生物学、新药物的开发与药效、毒性评估等领域也将产生极其重要的影响。干细胞技术是世纪之交最为引为注目的科技成果,被认为是人类生命科学研究的重要里程碑,预示着生命科学研究将进入快速发展时期。

干细胞研究的意义

干细胞研究的意义 干细胞工程是在细胞培养技术的基础上发展起来的一项新的细胞工程。它是利用干细 胞的增殖特性,多分化潜能及其增殖分化的高度有序性,通过体外培养干细胞、诱导干细胞定向分化或利用转基因技术处理干细胞以改变其特性的方法,以达到利用干细胞为人类服务的目的。 其主要研究内容一方面是胚胎干细胞的研究,如建立ES细胞系并利用ES细胞的发育多能性即环境因素对细胞分化发育的影响,定向诱导细胞分化为特定的细胞如肌细胞、神经细胞等作为细胞移植的新来源。另一方面成体干细胞的研究主要包括成体组织干细胞的分离培养体内和植入体内,更新机体病变的组织器官恢复正常功能;并用干细胞作为基因治疗的靶细胞;研究体内有效活化组织干细胞的方法,增强其功能。 生物学上,通俗的讲:利用干细胞可以用来制造人身体上的一些器官,比如在一个人因为一种什么原因而失去心脏功能,那么就可以用他自己的干细胞来制造一个新的心脏,最重要的是这个新的心脏不会受到自身免疫系统的攻击。 目前,生命科学领域内对胚胎干细胞的研究和应用仅仅是一种尝试,应用干细胞技术治疗疾病至少还要经历三个阶段: 第一个阶段,把一种组织的成体干细胞直接移植给相应组织坏损的病人以治疗疾病。 第二阶段,如果掌握了干细胞向某种组织细胞分化的条件,就可以在体外对干细胞进行诱导使之“定向”分化成所需的细胞。对于某些遗传性疾病,还可对干细胞进行基因修饰。对经过“定向分化”或“基因修饰”后的干细胞进行筛选后,把“合格”的细胞移植给病人。 第三阶段,在体外进行“器官克隆”以供病人移植。不久前有人把从脊髓中提取的干细胞注射到一批瘫痪大鼠身上,经过六个月的治疗后,75%的瘫痪大鼠恢复了身上的肌肉,它们的肢体重新获得力量,可以四处跑动了。这是个好消息,说明尽管在体外培养一个具有正常生理功能和结构的人体器官,还只是一个“美好的愿望”,但已经不是遥不可及。

细胞研究进展概述

细胞研究进展概述——干细胞技术 20092358 谢芬霏16120901 生物技术 摘要:干细胞是人体及各种组织细胞的最初来源,具有高度自我复制、高度增殖和多项分化的潜能。干细胞的研究正在向现代生命科学和医学等各个领域交叉渗透,干细胞的研究也成为了生命科学的热点,本篇就几个干细胞的研究方向的进展展开一些介绍。 关键词:干细胞;多能性;神经干细胞;造血干细胞 引言: 干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞(pluripotent stem cell)和单能干细胞(unipotent stem cell)。干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。干细胞的形态上具有共性,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。胚胎干细胞(Embrtibuc stem cell)的发育等级较高,是全能干细胞(Totipotent stem cell),而成体干细胞的发育等级较低,是多能干细胞或单能干细胞。据最新研究发现,成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞的组织或器官。在成年动物中,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。胚胎的分化形成和成体组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力,而成体组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性,只能分化成特定的细胞或组织。 1 胚胎干细胞 1.1 胚胎干细胞的概念和生理学特性 胚胎干细胞(Embryonic Stem cell,ES细胞)。胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时,内层细胞团(Inner Cell Mass)的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性,可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。胚胎干细胞的生物学特性有:①全能性,在体外培养的条件下, 胚胎干细胞可以诱导分化为机体的任何组织细胞。全能性的标志是细胞表面有胚胎抗原和Oct4蛋白【1】。②无限增殖性。胚胎干细胞在体外适宜条件下, 能在未分化状态下无限增殖。③胚胎干细胞具有种系传递的功能。④胚胎干细胞易于进行基因改造操作。⑤细胚胎干胞保留了正常二倍体的性质且核型正常。早在1970年Martin Evans已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养【2】,而人的胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。进一步说,胚胎干细胞(ES细胞)是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性,能分化出成体动物的所有组织和器官,包括生殖细胞。研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代,由于畸胎瘤干细胞(EC细胞)的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的,如:德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后,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。随着ES细胞的研究日益深入,生命科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末,两个研究小组成功的培养出人类ES细胞,保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。然而,人类ES 细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议,出于社会伦理学方面的原因,有些国家甚至明令禁止进行

细胞培养发展历史

1856年,实现红豆杉细胞培养生产紫杉醇的突破。 1885年,Roux温生理盐水培育鸡胚组织; 1887年,培养皿(英文:Petri dish)由在德国生物学家罗伯特·科赫手下工作的细菌学家朱利斯·理查德·佩特里(Julius Richard Petri,1852-1921)于1887年设计,故也称为“佩特里皿”。是一种用于细胞培养的实验室器皿,由一个平面圆盘状的底和一个盖组成,一般用玻璃或塑料制成。 1902年,植物细胞培养是在植物组织培养技术基础上发展起来的。1902年Haberlandt 确定了植物的单个细胞内存在其生命体的全部能力(全能性),使成为植物组织培养的开端。 其后,为了实现分裂组织的无限生长,对外植体的选择及培养基等方面进行了探索。 1906年,Beebe和Ewing用盖片悬滴培养法,以动物血清做培养基,培养狗淋巴细胞存活了72 小时。现代细胞培养是从Harrison(1907)和Carrel(1912)两人开始的。Harrison参考前人经验,创建了盖片覆盖凹窝玻璃悬滴培养法。 1907年,哈里森(Harrison)在无菌条件下用淋巴液作培养基,培养蛙胚神经组织存活数周,并观察到神经细胞突起的生长过程,由此创建了盖片覆盖凹窝玻璃悬滴培养法,奠定了动物组织体外培养的基础。 1910-1912年,Carrel采用无菌操作、更新培养基、传代,完善了悬滴培养法; 1912年,Haberlandt的学生Kotte和美国的Robins在根尖培养中获得了组织培养的成功。Kotte采用了无机盐、葡萄糖、蛋白胨、天冬酰胺,及添加各种氨基酸的培养基。 1915年,昆虫细胞培养的鼻祖是德国人forhardBendict(1878—1958),发表了有关昆虫细胞培养的第一篇文章。 1923年,Carral设计创立了卡氏瓶培养法,用此法可根据需要随时更换培养液,既有利于组织不断生长,又可以运用不同种类的营养液培养不同的细胞,极大地推动了当时组织培养研究。 在培养基方面,Earle在1948年设计了含有碳酸氢钠等盐类的Earle氏盐溶液,Hank’s在1949年设计了Hank’s氏盐溶液。 Earle、Dulbecco等于1943年创建单层细胞培养法,首建长期传代的L-细胞系;1948年Sanford创建单细胞分离培养法,获L-细胞纯系。 1948年,体外细胞毒性试验细胞毒性实验它是利用体外细胞培养的方法,测定细胞溶解,抵制细胞生长的毒性作用来评价生物材料的潜在细胞毒性。 1948年,RosenBluth等首次报道利用鼠成纤维细胞培养来筛选聚合物,开始了细胞毒性试验评价生物材料的生物相容性的研究与应用工作。 1950年,Enders及其同事发表了第一篇关于在培养细胞中生长病毒的报告,开拓了以动物病毒为研究对象的新领域。作为大规模细胞培养,Copsik等人成功的进行了有关仓鼠肾细胞(BHK)的悬浮培养。

2020届高三生物3-4月模拟试题汇编专题04 细胞的生命历程(解析版)

专题04 细胞的生命历程 1.(2020·福建省莆田市高三教学质量检测)某高等雄性动物(2n=6、XY型)的基因型为AaBb,下图表示其体内某细胞分裂示意图,叙述正确的是() A.该细胞正处于减数第二次分裂的后期,有6条染色体 B.该细胞中染色体①、②分别为性染色体X、Y C.形成该细胞过程中发生了基因突变和染色体变异 D.该细胞分裂形成的配子基因型为aBX、aBX A、AbY、bY 【答案】D 【解析】该细胞中正在发生同源染色体的分离,应该属于减数第一次分裂后期,A错误;题干表示,该动物为雄性,其体内的性染色体组成为XY,X和Y虽然属于同源染色体,但形态和大小并不相同,所以可以判定中间的一对染色体为性染色体,①、②的形态相同,应该为常染色体,B错误;由于在图示中其中一个A基因发生了易位,因此存在染色体变异,但基因型依然为AAaaBBbb,所以细胞并没有发生基因突变,C 错误;图中已经显示了同源染色体的分离和非同源染色体的组合情况,该细胞后续可以产生的配子种类已定,为aBX、aBX A、AbY、bY,D正确;故选D。 2.(2020·广东省广州市育才中学高三零模)如图表示雌兔卵巢中某种细胞分裂时每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述中,正确的是 A.A→B过程细胞中一定有氢键断裂 B.B→C过程细胞中一定有交叉互换 C.C→D过程一定与纺锤体有关

D.D→E细胞中X染色体只有1条或2条 【答案】A 【解析】A→B段表示DNA复制,所以细胞中一定有氢键断裂,A正确;B→C过程细胞进行有丝分裂时不会发生交叉互换,处于减数第一次分裂时可能会发生交叉互换,B错误;CD段形成的基因是着丝粒分裂,染色单体分离,与纺锤体无关,C错误;DE段细胞处于有丝分裂后期时,细胞中X染色体有4条,D错误。故选A。 3.(2020·广东省深圳市高三第二次教学质量检测)白血病是一类造血干细胞恶性克隆性疾病,俗称“血癌”,原因是比较早期的造血干细胞演变为增殖失控、分化障碍、凋亡受阻、更新能力变得非常强的“白血病细胞”。下列相关叙述正确的是 A.“白血病细胞”中的信使RNA与正常造血干细胞的完全不同 B.“白血病细胞”容易在体内转移的原因是其细胞膜上的糖蛋白增多 C.“白血病细胞”凋亡受阻的主要原因是该细胞的凋亡基因不能复制 D.造血干细胞演变为“白血病细胞”的过程中,细胞内的基因发生了突变 【答案】D 【解析】不同细胞中遗传物质是选择性表达的,因此“白血病细胞”中的信使RNA与正常造血干细胞中的mRNA不完全相同,A错误;“白血病细胞”也就是癌细胞,而癌细胞容易在体内转移的原因是其细胞膜上的糖蛋白减少,B错误;癌细胞凋亡受阻,很可能是凋亡基因的表达受到抑制,而不是凋亡基因不能复制,C错误。造血干细胞演变为“白血病细胞”的过程中,表现异常的根本原因是基因发生了突变,D正确。 故选D。 4.(2020·广西桂林市高三二模)生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程,活 细胞也一样。下列有关细胞生命历程的叙述错误 ..的是() A.衰老细胞内染色质收缩,染色加深,会影响DNA分子的复制和转录 B.细胞凋亡的过程中,有的基因活动加强,有助于机体维持自身的稳定 C.动物和植物细胞的减数分裂过程中,染色体的行为变化存在较大差异 D.细胞癌变的过程中,细胞膜的成分发生改变,蛋白质的种类可能增加 【答案】C 【解析】DNA分子的复制、转录时都需要DNA分子解旋后作为模板,故衰老细胞内染色质收缩会影响解旋而影响DNA分子的复制和转录,A正确;细胞凋亡过程中,与细胞凋亡相关的酶会增加,控制其合成的基因活动也会增强,细胞凋亡是对机体稳定有利的过程,B正确;动物和植物细胞的减数分裂过程中,染色体的行为较为相似,都有减数第一次分裂时期同源染色体的联会、分离及减数第二次分裂后期姐妹染色单

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。 2.1造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC) 造血干细胞主要存在于骨髓、外周血、脐带血中,是体内各种血细胞的唯一来源,具有重要的临床价值。 20世纪50年代,临床上就开始应用骨髓移植来治疗血液系统疾病。八十年代末,外周血干细胞移植技术逐渐被推广使用,提高了治疗的效率并缩短了疗程。近年,脐血干细胞移植的成功,为造血干细胞移植技术注入了新的活力。与前两者相比,脐血干细胞无来源限制,对HLA配型要求不高,且不易受病毒和肿瘤的感染,在临床上具有明显的优势。随着脐血干细胞移植技术的不断完善,造血干细胞将成为治疗血液系统疾病、先天性遗传疾病以及多发性和转移性恶性肿瘤疾病的最有效方法,为世界上更多的血液病和肿瘤患者带来希望。2.2间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSC) 间充质干细胞主要来源于骨髓,在合适的条件下,MSC可以分化

国内外干细胞研究进展

国内外干细胞的研究进展 摘要:干细胞研究是近年来生物医学领域的热门方向之一,干细胞产业具有巨大的社会效益和市场前景,受到世界各国的高度重视。美国、欧盟、日本、韩国和中国在干细胞领域投入重金支持基础和临床研究,大力推动干细胞产业化发展。本文通过对比世界干细胞研究的热点领域,分析了中国在该学科取得的成绩和存在的差距,进一步提出了针对中国干细胞研究发展的政策建议。 关键词:干细胞,研究现状,前景与展望 Abstract: Stem cell research is one of the hot research fields in biomedicine nowada ys. Many countries attach importance to the stem cell industry because of the great s ocial benefits and market potential. USA,EU,Japan,Korea and China have increased the input of capital dramatically to promote the basic and clinical research of stem cel l as well as stem cell industry. By comparing the situation of stem cell research at ho me and abroad,we found that,in recent years,an obvious progress has been made in stem cell research, however, the gap between China andthe developed countries still exists. And further puts forward the policy suggestions in the development of stem c ell research in China. Key words:stem cells,research status,prospect 1、前言 20世纪90年代以来,随着细胞生物学技术的发展及体外分离、培养人胚胎干细胞的成功,干细胞经适当诱导分化可发育为不同类型的细胞、组织和器官,成为移植供体的新来源,作为“种子细胞”的干细胞可以通过细胞工程的方法在体外发育为各种特异性的细胞供移植和细胞替代所需,并可作为基因疗法的靶细胞用于治疗和研究。由于干细胞有广泛的应用前景,它已成为近年来医学和生物学领域研究的热点。 干细胞(stem cells)是人体及其各种组织细胞的最初来源,是一类具有自我更新、

干细胞研究发展历程.

1950:将骨髓细胞移植到遭受致死剂量辐射的动物,发现能够挽救生命,重建骨髓造血免疫系统 1960:真正认识和了解人和哺乳动物干细胞始于20世纪60年代 1961:Till 和Mc Culloch 提出多能干细胞概念 1967:多纳尔–托马斯完成第一例骨髓移植,后于1990年获得诺贝尔医学和生理学奖 1980:造血干细胞移植成为治疗多种疾病的重要手段 1981:Evans等首次成功建立小鼠胚胎干细胞系 1981:胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)的分离和培养首先在小鼠中获得成功 1988:美国科学家James Thomson分离出人类胚胎干细胞 1998:美国两个科研小组分别报告从胚胎和生殖脊成功建立人类胚胎干细胞系,使人类胚胎干细胞能在体外生长和增殖 同年,美国科学家在《美国科学院院刊》上报告:小鼠肌肉组织的成体干细胞可以“横向分化为血液细胞”。此后,世界各国科学家相继证实,包括人类的成体干细胞具有可塑性,从而掀起了全球成体干细胞研究高潮。干细胞研究进展被《科学》杂志评选为该年度世界十大科学成就之首。人类ES (hES)细胞建系获得成功,由此推动了干细胞研究的兴起。 2000: 日本把以干细胞工程为核心技术的再生医疗列为“千年世纪工程”之一,当年投资108亿日元;同年,全世界有10622例造血干细胞移植。 成体干细胞移植使糖尿病大鼠恢复正常 神经干细胞能够进入脑组织并修复脑损伤 角膜干细胞有助于恢复视力 发现成人骨髓干细胞形成肝细胞 成人骨髓干细胞可以在合适的条件下转化为神经细胞 成人骨髓干细胞可以在体外大规模培养 证实成人骨髓干细胞可以形成多种类型组织

干细胞治疗工作流程图

干细胞治疗工作流程 脐带血临床采集流程 干细胞是一种未分化的细胞,具有自我更新、分化、发育再生各种组织器官和人体的潜在功能。 脐带血广泛的应用前景备受关注,脐带血本属于废弃物,但是医学技术的进步使得它的价值得到了空前的提升。1989年,法国的鲁克罗曼教授用HLA 相合的同胞脐带血干细胞进行移植,成功地治疗了一例遗传性疾病—可尼贫血症,之后短短的15年的时间,医学界利用脐带血干细胞已成功治愈和改善了多种疾病,包括:血液系统疾病、免疫系统疾病、神经和血管系统疾病、脑部疾病、肿瘤、糖尿病等。现在在儿童的干细胞移植方面,由于可以存在1-2个HLA位点的不配型,免疫排斥反应小等原因,脐带血干细胞已成为治疗一些重大疾病的有效手段。同时,干细胞的进一步开发,还可用于抗衰老、器官修复、美容等保健领域。干细胞技术和临床应用的飞速发展,给人类的健康带来了新的希望和保障。但是作为采集脐带血最主要的工作人员,我们所需要的操作是非常简单的,但是对于术中操作之外,我们还是会遇到以下的问题。解决这些问题,我们才能放心的采集,存储,备用。但是真正合法,安全,便捷的让脐带血的干细胞移植到有需要的患者体,需要按以下流程操作: 脐带血采集条件: 以初产妇、年龄在45岁以或35岁以经产妇,身体健康者为宜。 脐带血安全流程

1、传染病检查:孕妇在产前要做好身体检查。这些检查包括:肝功能是否正常,有无梅毒螺旋体,艾滋病病毒(HIV )、乙型肝炎病毒(HBV )、丙型肝炎病毒(HCV)等病原体检测。如果其中有一样是阳性的话,就不要再进行采集了。 2、采集和储存的无菌观念:在自然分娩的情况下,一定要注意消毒。被厌氧菌和需氧菌污染,检测为阳性时都不能储存和使用。在脐血被采集后,应该尽快保存在2-8℃的恒温箱中,并远离辐射源,不要让X射线照到。这样的脐带血经科学实验证实,放置24小时或在-23℃以下48小时,其中的干细胞的活性是没有明显影响的,但最长不应该超过72小时。 采集流程 何种方法采集脐带血更好些呢?Solves[5]等证实了剖宫产情况下,以下两种采集方法体采集法对得到的脐带血除血细胞比容及血小板外,其他各项没有明显不同。 体采集法:产妇施行常规的子宫横切术,将胎儿取出后,立即用两把止血钳夹住脐带,将其与胎儿分离,然后用碘酒和70%酒精消毒脐带,做脐静脉穿刺后,脐带血通过重力的作用流人含抗凝剂的无菌采集袋,采集完将其放入4℃冰箱中保存。 体外采集法:同样对产妇行子宫横切术,待胎盘自然或人工剥离后,立即将其置于采集区,胎盘取出与进行采集之间时间尽可能缩短,将胎盘放在一个中间有孔的可供脐带自然垂下的采集台上,对脐带进行严格消毒后行脐静脉穿刺,血液在重力的作用下流人采集袋中,将其放人4℃冰箱保存。 脐带血贮存 因为脐血的采集、运输、储存和应用事实上有别于一般血液,国际上通行的管理法规都将血液和组织细胞分别管理,而我国目前的法规对脐血干细胞库

造血干细胞分化图

造血干/祖细胞增殖与分化谱系 多能干细胞(HPSC)G0——G0期HPSC G1 淋巴干细胞高增殖潜能细胞(Blast CFCs) 前前B前T 多向性祖细胞(CFU—GEMM) ———————————————————————前B 粒-巨噬细胞爆式集落BFU-E BFU-MK (CFU—GM)未成熟B CFU-E CFU-MK CFU-G CFU-M 成熟B成熟T 原始红细胞原始巨核细胞原始粒细胞原始单核细胞原始浆细胞 早幼红细胞幼稚巨核细胞早幼粒细胞幼稚单核细胞幼稚浆细胞 中幼红细胞成熟巨核细胞 单核细胞浆细胞 中性中幼嗜酸性中嗜碱性中晚幼红细胞 粒细胞幼粒细胞幼粒细胞 成熟红细胞 中性晚幼嗜酸性晚嗜碱性晚 粒细胞幼粒细胞幼粒细胞 中性成熟嗜酸性成嗜碱性成 粒细胞熟粒细胞熟粒细胞

缺铁性贫血巨幼红细胞性贫血 再生障碍性贫血 珠蛋白生成障碍性贫血异常血红蛋白病 遗传性球形红细胞增多症遗传性椭圆形红细胞增多症遗传性口形红细胞增多症 葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症丙酮酸激酶缺乏症 阵发性睡眠性血红蛋白尿症自身免疫性溶血性贫血冷凝集素综合征 高铁血红蛋白症硫化血红蛋白症 真性红细胞增多症 白细胞减少症中性粒细胞减少症和粒细胞缺乏症传染性单核细胞增多症 急性微分化性白血病(M0)急性粒细胞白血病未分化性(M1) 急性粒细胞白血病部分分化性(M2a)M2b

(M2b)急性颗粒增多的早幼粒细胞白血病(M3a) M3b 急性粒-单核细胞白血病(M4a M4b M4c M4EO) 急性单核细胞白血病(M5a)M5b 红白血病(M6)急性巨核细胞白血病(M7)

急性淋巴细胞白血病(ALL) T-细胞型:(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型) B-细胞型:前前B 、前B 、Common 型、B-ALL 急性混合细胞白血病(HAL) 浆细胞白血病 嗜酸粒细胞白血病 嗜碱粒细胞白血病 多毛细胞白血病(HCL) 慢性淋巴细胞白血病 (CLL)

8大成果揭露干细胞最新研究状况

8大成果揭露干细胞最新研究状况 导读:干细胞研究是一个永恒的话题,2015年国内外诸多新研究,为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果 干细胞研究是一个永恒的话题,2015年国内外诸多新研究,为干细胞应用开辟了更为广阔的空间。2015上半年国内外干细胞研究成果盘点: 成果一:重编程干细胞或能预防辐射后癌变 简要:据美国科罗拉多大学(UC)癌症中心一项最新研究发现,一种叫做程序性平常化的保护程序就是其中一种,让被辐射破坏的干细胞分化为其他细胞,不再永生。相关论文发表在最近的《干细胞》杂志上。该研究显示,通过重编程这种保护程序,除去被辐射伤害的干细胞,就可能预防癌症的发生。 成果二:干细胞培养新方法筹建安全防护墙 简要:斯克里普斯研究所(TSRI)和加州大学(UC)圣迭戈医学院的

研究人员带领的一项新研究表明,某些特定干细胞培养方法与DNA 突变增加有关。这项研究为研究人员指出了更安全和更可靠的干细胞培养方法,来治疗疾病和损伤。 成果三:碳纳米物质狙击肿瘤干细胞 简要:中科院高能物理研究所国家纳米科学中心纳米生物效应与安全性重点实验室和中国科学技术大学生命学院合作,研究发现金属富勒醇Gd@C82(OH)22碳纳米材料可高效抑制三阴性乳腺癌干细胞的自我更新能力,Gd@C82(OH)22通过调控肿瘤微环境阻断细胞从上皮样(EMT)到间质样(MET)的转换,实现高效清除肿瘤干细胞,终止肿瘤发生和转移。 成果四:干细胞首次被诱导成三维迷你肺 简要:美国科学家首次成功诱导干细胞发育成人体肺部类器官一个三维迷你肺,它能模拟人体肺部的复杂结构,有助于科学家们研究肺部疾病并找到新疗法。这一组织在实验室内发育成三维球形结构,最后,通过让其与肺部发育有关的蛋白质接触,这些结构最终发育成肺部组织。而且,得到的肺部类器官在实验室存活了100多天。 成果五:区域选择性多能干细胞被发现

国外干细胞研发企业及其相关产品(1)

国外干细胞研发企业及其相关产品(一) 中国科学院上海科技查新咨询中心毛开云 关键字:干细胞 Osiris Therapeutics Inc StemCells Inc产品 1.Osiris Therapeutics公司 Osiris Therapeutics公司于1992年在美国马里兰州成立,其技术基础是凯斯西储大学Arnold Caplan教授领导的研究小组开发的干细胞技术。Osiris公司主要从事从成人骨髓中获取间充质干细胞的研究。近年来,公司已经成长为一个国际领先的干细胞公司,专注于开发和销售用于炎症、整形外科和心血管领域应用的干细胞产品。目前,该公司的产品已经证实具有修复不同种类组织的能力,并为多种疾病,如炎症性疾病、心脏病、糖尿病和关节炎等的创新疗法的开发提供了机遇。 目前,Osiris公司已经开发出两种相对成熟的干细胞产品——Prochymal和Chondrogen,并进行了大量的临床试验,并获得了良好的临床效果。 Prochymal?是一种提取自骨髓的成体间充质干细胞(MSC),具有控制炎症,促进组织再生并阻止疤痕形成的作用。目前Prochymal?在三种疾病治疗中,进入或已经完成了III期临床试验,包括类固醇难治性急性移植物抗宿主病(GvCD)新诊断的急性GvCD和克罗恩病(Crohn’s Disease)。同时,该药也能够用于心脏病发作后的心肌组织修复,保护患1型糖尿病患者体内的胰岛细胞,以及为患有肺部疾病的病人进行肺部组织修复。这三个领域也都已经进入临床II期试验阶段。值得一提的是,Prochymal?在1型糖尿病治疗中的效果和安全性已经得到美国FDA的认可,2010年5月4日,FDA授权Prochymal?作为孤儿药,进入1型糖尿病的临床治疗中,Osiris公司享有7年独家销售权。此外,Osiris公司还与Genzyme公司开展合作研究,使Prochymal能够用来应对核恐怖主义和其他与放射性物质相关的紧急事件,用于治疗这些事件引起的急性症状(图1)。 Chondrogen?主要用于治疗关节炎类疾病,目前,利用这种药物进行膝关节炎治疗的I期临床试验已经完成,临床II期试验病人的招募工作也已经结束。 Osiris公司生产的另外一种新产品Osteocel-XC,主要用于治疗病灶区骨再生,2010年初已经完成临床前试验。

干细胞日趋成熟:德国应用已近三十年

干细胞日趋成熟:德国应用已近三十年 2013年12月03日 10:57来源:华声在线 干细胞在德国的应用已经有三十多年历史,并且针对某些血液系统疾病已取得很好的治疗效果。各大医学院校目前已都开展了干细胞项目,而德国TICEBA干细胞中心对ABCB5干细胞的临床应用,也给糖尿病等疾病治疗带来了历史性的突破。 在发达国家,医学上利用干细胞进行器官的修复和再生,已具备成熟的临床应用经验。更多干细胞领域的科学证据则给传统的医学带入了新的视角。 2011年,美国科学家罗伯特·兰扎将人体胚胎干细胞分化培育成视网膜细胞,然后在两名失明患者眼里各植入5万个视网膜细胞,术后一名患者如今能独自行走、用电脑、倒咖啡,另一名患者能辨识颜色。 2012年12月,日本科学家山中伸弥(ShinyaYamanaka)与英国科学家约翰·格登(JohnGurdon)获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。山中伸弥是诱导多功能干细胞(iPScell)创始人之一,有了iPS细胞,一些严重的风湿病、瘫痪、脊髓受伤等疾病有了被治愈的可能。

从2008年开始,德国TICEBA干细胞中心利用患者自体的ABCB5阳性真皮间充质干细胞,经提纯和体外培养,并以回输或介入的方式治疗糖尿病等疾病。至今已治疗1500多名患者,其中包括200名糖尿病患者。90%以上获得明显效果。 发达国家标准完善 从全球角度来看,干细胞技术研究与应用发展迅速、前景广阔。但国内目前来看,干细胞治疗在学术上未获认证,中国食品药品监督管理局(CFDA)在《干细胞制剂质量控制和临床前研究指导原则(试行)》中规定干细胞制剂必须进行体内外的致癌性试验。然而,国内很多从事干细胞治疗的非专业机构并没有专门的致癌性检测,治疗的安全性没有根本保证。 而在欧美等发达地区,干细胞的研究、应用已形成较完善的标准和法规。德国、美国、加拿大、英国、新西兰等医疗先进国家对此项技术则具备更明确、精细且严格的管理体系: 2012年5月17日,加拿大卫生部批准了Osiris公司生产的”伯如凯茂”干细胞药物上市销售。该药成为世界上第一款经发达国家批准的用于治疗异体抗宿主病的非处方间充质干细胞药物,并获得了在该领域长达8年半的独家生产类似产品的排他性权利。

诱导性多功能干细胞——产生,发展,应用及展望

诱导性多功能干细胞 ——产生,发展,应用及展望 张博文,杨星九,李玖一,白末* 摘要:在胚胎干细胞研究因伦理道德和免疫排斥问题而受阻的时候,诱导性多功能干细胞(induced pluripotent stem cell,以下简称iPS细胞)的横空出世为干细胞研究指明了一条新的方向。近几年来iPS细胞研究取得了许多突破性的进展,其广泛的应用前景更向人们昭示着一个新的时代的到来。本文主要从iPS细胞的发展历程入手,综述了iPS细胞的理论及应用研究的关键进展,并对之后的研究进行了展望。 关键词:诱导性多功能干细胞,胚胎干细胞,病毒,癌变,细胞治疗 Abstract:When the embryonic stem cell research was blocked by ethical issues and immune rejection, induced pluripotent stem cell (hereinafter referred to as iPS cells), turned out for stem cell research indicated a new direction. iPS cells’ research in recent years has made many breakthroughs, prospects for its wide application to remind people of a new era. This article summarizes the theory and application of iPS cells, and the key to progress in the study, from the iPS cells to start the development process, and discussed the study in the future. Key words:induced pluripotent stem cell, embryonic stem cell, virus, Canceration, cell therapy IPS细胞是通过向体细胞中导入诱导基因,使体细胞重编程获得具有胚胎干细胞样特性的多能干细胞。iPS细胞的产生可谓干细胞领域的新里程碑。近几年,iPS细胞的研究突飞猛进,本文中结合最新的研究结果,综述了iPS细胞的产生背景、发展历程及其应用前景,并对今后iPS的研究发展进行了客观的展望。 1产生背景 干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称为“万用细胞”。其中胚胎干细胞(Embrtibuc stem cell)更是具有全部的全能性,能够分化成人体内的所有细胞,具有非常广阔的应用前景。 早在上个世纪,人类就已经开始针对干细胞进行研究,试图通过各种不同的方法得到多能干细胞,其中突出的方法有胚胎干细胞(ES细胞)直接植入法;体细胞核转移 ----------------------------------------- *张博文,杨星九,李玖一:资料查阅与论文编写白末:资料查阅与论文整合

2020年捐献造血干细胞知识竞赛题

2020年捐献造血干细胞知识竞赛题 1、()规定红十字会履行职责之一是:参与输血献血工作,推动无偿献血;协助各级人民政府开展无偿献血的宣传发动工作,对先进单位和个人进行表彰;开展非血缘关系骨髓移植供者动员、宣传、组织和供髓者资料数据的储存、检索工作; □中国红十字会章程 □中国红十字会法 2、中国造血干细胞捐献者资料库亦称“中华骨髓库”,英文缩写CMDP。其前身是()经卫生部批准建立的“中国非血缘关系骨髓移植供者资料检索库”。2001年,中国红十字会重新启动了建设资料库的工作。同年12月,中央编办批准中国红十字会总会成立中国造血干细胞捐献者资料库管理中心,统一管理和规范开展志愿捐献者的宣传、组织、动员,志愿者HLA(人类白细胞抗原)分型,为患者检索配型相合的志愿者,为临床移植治疗提供相关服务等。 □1996年 □1992年

3、(),中国红十字会总会重新启动中华骨髓库扩容工作。彭会长主持召开了有20多个部、委、办参加的重新启动中华骨髓库扩容工作会议。同年中央编办批准成立了中华骨髓库管理中心。中华骨髓库电脑网络系统初步建立。采用先进的分子生物学方法检测的数据开始入库。 □2001年4月23日 □2000年5月8日 4、管理中心的主要职能是按照卫生部和中国红十字会总会《关于加强中国造血干细胞捐献者资料库及分库建设的通知》要求,按照(),建设和管理中国造血干细胞捐献者资料库。开展志愿捐献者的宣传、组织、动员,境内、外检索查询和采集造血干细胞相关服务等。 □统一规划布局、统一机构名称、统一工作程序、统一检测标准、统一资料管理; □统一领导、统一名称、统一收费、统一标准、统一管理; 5、中华骨髓库专家委员会由()的15名HLA领域和造血干细胞移植

【完整版】2019-2025年中国干细胞美容及抗衰老行业快速做大市场规模策略研究报告

(二零一二年十二月) 2019-2025年中国干细胞美容及抗衰老行业快速做大市场策略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业快速做大市场策略概述 (5) 第一节研究报告简介 (5) 第二节干细胞美容及抗衰老行业快速做大市场策略研究原则与方法 (5) 一、研究原则 (5) 二、研究方法 (6) 第三节研究企业快速做大市场策略的重要性及意义 (8) 第二章市场调研:2018-2019年中国干细胞美容及抗衰老行业市场深度调研 (9) 第一节干细胞美容及抗衰老概述 (9) 第二节我国干细胞美容及抗衰老行业发展概况 (11) 一、干细胞行业管理体制 (11) 二、相关政策、法规环境 (12) 三、干细胞产业壁垒 (13) 四、我国干细胞美容及抗衰老行业发展概况 (14) 第三节2018-2019年中国干细胞美容及抗衰老行业发展情况分析 (16) 一、技术突破+政策推进+需求增长,干细胞产业步入“开花结果”阶段 (16) 二、干细胞制备下游应用拓展,再生医疗抗衰老产品值得期待 (20) 三、珠联璧合:切入医学美容和精准医疗,与干细胞制备协同效应明显 (21) 四、2018年美国干细胞抗衰老研究取得重大突破 (23) 五、2019年我国干细胞抗衰老研究获重大突破 (24) 第四节干细胞抗衰老行业市场分析 (25) 一、干细胞抗衰老技术的特点——安全性、可行性及有效性 (25) 二、政治环境分析 (26) 三、经济环境分析 (26) 四、技术环境分析 (27) 五、干细胞行业现状 (27) 六、干细胞抗衰老行业现状 (27) 七、中国干细胞抗衰老行业前景展望 (30) 第五节2019-2025年我国干细胞美容及抗衰老行业发展前景及趋势预测 (30) 一、国家政策支持干细胞产业发展 (30) 二、国家大力推进产业集群化发展 (31) 三、干细胞美容及抗衰老孕育广大市场 (31) 第三章企业快速做大市场的前提与关键因素 (35) 第一节小企业快速做大的五大前提 (35) 一、项目的可复制性 (35) 二、单店的可复制性 (36) 三、区域的可复制性 (36) 四、销售的可复制性 (37) 五、管理的可复制性 (37) 第二节案例:京东——企业快速做大的关键 (38) 一、要在一个细分市场做品类的第一 (38)

干细胞研究的历史、现状与未来

干细胞研究的历史、进展与未来 中国科学技术大学生命科学学院2004级胡文宝 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。干细胞可以来自胚胎、胎儿或成体。根据其来源不同,干细胞可分胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖构成动物发育的基础,即由单个受精卵发育成为具有各种组织器官的个体,成体干细胞的进一步分化则是成年动物体内组织和器官修复再生的基础。 干细胞研究的历史: 1959年,美国首次报道了通过体外受精(IVF)动物。 60年代,几个近亲种系的小鼠睾丸畸胎瘤的研究表明其来源于胚胎生殖细胞(embryonic germ cells, EG细胞),此工作确立了胚胎癌细胞(embryonic carcinoma cells, EC细胞)是一种干细胞。 1968年,Edwards 和Bavister 在体外获得了第一个人卵子。 70年代,EC细胞注入小鼠胚泡产生杂合小鼠。培养的SC细胞作为胚胎发育的模型,虽然其染色体的数目属于异常。 1978年,第一个试管婴儿,Louise Brown 在英国诞生。 1981年,Evan, Kaufman 和Martin从小鼠胚泡内细胞群分离出小鼠ES细胞。他们建立了小鼠ES细胞体外培养条件。由这些细胞产生的细胞系有正常的二倍型,像原生殖细胞一样产生三个胚层的衍生物。将ES细胞注入上鼠,能诱导形成畸胎瘤。 1984—1988年,Anderews 等人从人睾丸畸胎瘤细胞系Tera-2中产生出多能的、可鉴定的(克隆化的)细胞,称之为胚胎癌细胞(embryonic carcinoma cells, EC细胞)。克隆的人EC细胞在视黄酸的作用下分化形成神经元样细胞和其他类型的细胞。 1989年,Pera 等分离了一个人EC细胞系,此细胞系能产生出三个胚层的组织。这些细胞是非整倍体的(比正常细胞染色体多或少),他们在体外的分化潜能是有限的。 1994年,通过体外授精和病人捐献的人胚泡处于2-原核期。胚泡内细胞群在培养中得以保存其周边有滋养层细胞聚集,ES样细胞位于中央。 1998年,Thomoson等从治疗不育症的夫妇捐献的正常人胚泡中分离得到内细胞群。细胞经培养可多次传代,保持正常核型,具有高水平的端粒酶活性,表达人ES细胞而灵长类ES细胞的特征。当将几种非克隆化细胞系的细胞注入免疫缺陷小鼠内后可形成畸胎瘤。畸胎瘤含有来源于原始胚层的多种细胞类型,这证明了人ES细胞的多能性。 2000年,由Pera、 Trounson 和 Bongso 领导的新加坡和澳大利亚科学家从治疗不育症的夫妇捐赠的胚泡内细胞群中分离得到人ES细胞,这些细胞体外增殖,保持正常的核型,自发分化形成来源于三个胚层的体细胞系。将其注入免疫缺陷小鼠错开内产生畸胎瘤。 2003,建立了人类皮肤细胞与兔子卵细胞种间融合的方法,为人胚胎干细胞研究提供了新的途径。 2004年,Massachusetts Advanced Cell Technology 报道克隆小鼠的干细胞可以通过形成细小血管的心肌细胞修复心衰小鼠的心肌损伤。这种克隆细胞比来源于骨髓的成体干细胞修复作用更快、更有效,可以取代40%的瘢痕组织和恢复心肌功能。这是首次显示克隆干细胞在活体动物体内修复受损组织。 干细胞研究的进展: 1.干细胞的来源 胚胎干细胞主要来源于胚胎组织,而用于治疗的应该是人的胚胎干胚胎干细胞,由于人

cell 新的研究领域 干细胞龛的新概念

没有哪个多细胞动物的细胞可以在缺乏周围环境的信号及支持的情况下独自生存。要想维持特化组织的多细胞生活,组织结构就是一切,并且决定了,要想理解组织是如何发挥功能,如何维持,以及如何修复的话,位置与细胞状态的联系是十分关键的。本回顾特别关注了祖细胞和干细胞。特别强调的是造血细胞,它在自由移动与固定位置之间取得了平衡,并且是人们认为已经显示出某种精度上调节性相互作用的地方。本文回顾了经典的以及新出现的关于干细胞龛的概念,特别关注了干细胞龛的功能是如何参与肿瘤疾病的。 Introduction 生命群体中的“位置”是一个人类学概念,若不严格地应用在相互作用的细胞群体中——这种群体包括我们的身体——也可能是正确的。在疾病中,信号分子的功能,区别,响应性,以及产物,以及它们的参与程度都是有分级的。在能够了解染色质结构以及基因表达的全基因组新技术已经确定了那些规定细胞状态的分子过程的量化精度,并且精度还在不断提高时,细胞间相互作用的特征仍然有很大一部分是只能定性的。但是,细胞被引诱产生并维持组织的原理,正越来越明显地是一个遗传模型,在这个模型中,被选择的细胞亚群被修饰,或是被淘汰。以上这些例子的重要性关系到成熟的组织,以及评估组织的动态平衡和修复是如何被诱导的。因此,它们较大地展示了干细胞和祖细胞的运作方式。本回顾讨论了干细胞和祖细胞调控领域正在变化的图景,包括它们的位置,以及影响到它们的相互作用是如何参与肿瘤的演化的。 历史背景 二战出现核武器之后,放射生物学受到了特别的关注,因为保护群体免受放射暴露是一个最重要的公共健康目标。物理学家和生物学家们的联合努力包括用经典实验,以及一次才华横溢的实验第一次在实验上确定干细胞,这次实验是由生物物理学家Till和医生,细胞生物学家McCulloch完成(Becker et al.,1993;Till and McCulloah, 1961)。他们确定了单个细胞能再生由射线摧毁的组织的能力。像美国马萨诸塞州帕特森研究所这样的地方,集合了像T.Micheal Dexter这样的血液学研究者,他开发出了共培养基质作为维持离体造血干细胞(HSC)的手段,并且揭示了HSCs对骨髓中非造血性细胞支持的依赖性(Dexter et al.,1977);Brian Lord,他支持骨髓中结构组织的观念,这一观念揭示了活体中干细胞和祖细胞的区域性(Lord et al.,1975);而Raymond Schofield,他正式提出了干细胞龛的概念,这一概念清楚地表达了活体中,一个特异性的微环境对干细胞功能上产生的作用(Schofield,1978)。合起来,他们奠定了学术上的基础,这些基础中的大部分之后在干细胞龛生物学中得到了发展。 Schofield设计出一套理论,即干细胞被固定在一个物理位置上,在那个位置上它们受唯一的调控,没有自主性,如同传统观点提示的那样。他还很自然地认为干细胞龛有额外的功能,包括对那些分化程度较高的细胞施加影响,使其转为干细胞状态(Figure.1)。若“一个干细胞的子代细胞能位于干细胞龛中并正常运转,它自己会变成一个干细胞”(Schofield, 1978),因此提出干细胞龛可以有效驱动细胞状态。他还注意到“一个固定[在位置上]的造血干细胞可能不仅仅是一种可以获得其不死能力的工具,还可以是另一种工具,通过这种工具可以最小化突变错误的数量”(Schofiled, 1978)。一个在其干细胞龛中的细胞具有自我更新的能力,但是他假定干细胞龛有一个特征,即从一开始就阻止自我更新的自然结果,也就

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