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1、干细胞培养技术南华大学 心血管疾病研究所 分子生物学研究中心l概述l几种主要的干细胞培养l干细胞的应用l干细胞研究进展l干细胞技术的伦理社会问题第一节 概述l干细胞研究历史l干细胞的定义l干细胞的种类l干细胞的特性l干细胞的功能l干细胞培养技术l干细胞的鉴定l20世纪60年代，加拿大学者Till和 McCulloch通过对脾结节形成实验证 实造血干细胞具有向粒细胞、红细胞 、巨核细胞和淋巴细胞分化的能力， 即干细胞具有分化潜能，从而开创了 干细胞研究的先河。干细胞研究历史干细胞研究历史l在1999年度美国科学杂志评选的 1999年度世界十大科学突破中，干细 胞生物学被1999年美国科学推举为二
2、十一世纪最重要的十项科学领域 之首，使浩大的“人类基因组计划”测 序图位居其后。2000年干细胞研究成果再度入选科学评选的当年十大 科技成就。l干细胞是具有无限期产生各种分化细胞 能力的细胞。它是各种干细胞的统称。 通常认为干细胞有几个主要特征：l它们是未分化的，但具有分化成各 种特定细胞的能力；l它们可无限地分裂产生大量后裔;l其子细胞有两种命运，保持为干细 胞或分化为特定细胞。干细胞的定义l干细胞：任何能够再生组织的细胞； 这些细胞具有繁殖自己(自我更新)和分 化为各种更加专一细胞类型的能力。 Stem cells: any cells that can renew tissue; the
3、se cells have the property of being able to either reproduce themselves (self-renewal) or differentiate into a variety of more specialized cell types.干细胞是一种具有无限或长期的自我更新（ selfrenewal）能力，至少可向一种成熟功能 细胞分化的细胞群体。自我更新（selfrenewal）能力：指这种细胞经 过数次有丝分裂后，基本上仍然保持亲代细胞 原有特性。细胞分化（cell differentiation ）：同一来源的 细胞，通过细胞
4、分裂在细胞间产生形态结构、 生化特征和生理功能有稳定性差异的过程。干细胞分类lTotipotent stem cell: 全能干细胞, 如受精卵lpluripotent stem cell: 多能干细胞，如囊胚中 的内囊细胞 lmultipotent stem cell: 专能干细胞，如造血 干细胞Stem Cells vs. Differentiated CellslRetain the ability to differentiatelTerminally differentiated Can divide without limit Have a division limit Can S
5、elf-Renew Dependent on other growthfactors to renew Do not have tissue specificstructures for specialized functions Have specialized functionsDifferent Types of Stem CellslTotipotentlPluripotentlMultipotentSources of Stem CellsPlacentallPluripotentlExpensiveEmbryoniclPluripotentlMoral and ethical is
6、sueslIllegal to start new lines in the U.S. todaylRestricted AvailabilityAdult Sources of Stem CellsBone MarrowlMultipotent lThoroughly researched lDifferentiate along mesenchym al lines lCollection painfulAdipose Multipotent Differentiate along mesenchymal and ectodermal germ lines Abundant Easily
7、ObtainedOtherBrain Blood stream Cornea and retina Liver Skin Gastrointestinal tract Pancreas相关名词解释l胚胎：处于发育早期的生物个体，就 人类而言，是指从2细胞阶段到6周的 发育个体，此后便称为胎儿。 Embryo: an organism in the early stages of development; in humans, from the 2-cell stage until approximately 6 weeks, after which it is termed a fetus.相
8、关名词解释l胚泡(囊胚)：哺乳动物发育的很早期(约从受精 后一周至100个细胞阶段)。胚泡由内细胞群( 发育成为胚胎，胚胎干细胞来自该细胞群)和 覆盖其表层的薄层滋养细胞(发育成为胎盘)。 Blastocyst: a very early stage in mammalian development (about 1 week post-fertilization, approximately 100 cells in total). A blastocyst consists of an inner cell mass (which develops into the embryo and
9、from which embryonic stem cells may be derived), covered by a thin layer of cells known as the trophoblast (from which the placenta develops).相关名词解释l分化：指细胞获得新性状并形成更加 专一的细胞类型。 Differentiation: the process by which cells acquire new characteristics and form more specialized cell types.相关名词解释l胚胎胚系细胞(EG
10、)：来自胎儿性腺的 多能干细胞。 Embryonic germ (EG) cell: pluripotent stem cells derived from fetal gonads.相关名词解释l体细胞：指一个生物除配子之外的所 有细胞。 Somatic cells: the cells of an organism, other than gametes.相关名词解释l胚胎干细胞(ES)：来自胚泡期胚胎内 细胞群的多能干细胞。 Embryonic stem (ES) cell: pluripotent stem cells derived from the inner cell mass
11、of a blastocyst stage embryo.相关名词解释l多能干细胞：最原始的干细胞，具有 分化为所有特定细胞类型的能力。 Pluripotent stem cells: the most primitive stem cells, with the capacity to differentiate into the complete range of specialized cell types.相关名词解释l配子：性细胞，如精子、卵子。在动 物(和人类)，具有功能的成熟雄性配子 称为精子，而雌性配子则称为卵子， 或卵。 Gamete: the sex cell (sperm
12、 or egg). In animals (and humans) the functional, mature, male gamete is called a sperm while the female gamete is called the ovum, or egg.相关名词解释l体外受精(IVF)：指在人工环境一个精 子让卵子受精。 In vitro fertilization (IVF): fertilization of an egg by a sperm in an artificial environment.l卵细胞：未成熟的卵子 Oocyte: an immature
13、ovum (egg).相关名词解释l合子：由雄性(精子)和雌性(卵子)性细 胞融合所形成的受精卵。 Zygote: a fertilized egg formed as a result of the union of the male (sperm) and female (egg) sex cells.相关名词解释l克隆：将体细胞核移植到卵子，在适 当的刺激下发育成为合子。 Cloning: transplantation of a nucleus from a somatic cell to an ovum (egg), which then develops into a zygote
14、 following an appropriate stimulus.相关名词解释l治疗性克隆：通常是指用于治疗目 的来自多能干细胞的胚胎克隆。 “Therapeutic cloning”: sometimes used to refer to cloning of an embryo for the purpose of deriving pluripotent stem cells for therapeutic application.相关名词解释l生殖性克隆：通常是指将胚胎移植到 子宫的克隆，所产生的后代在遗传学 上与核供体相同。 “Reproductive cloning”: som
15、etimes used to refer to cloning of an embryo for transplantation into a uterus with the intent of producing offspring genetically identical to the nuclear donor.相关名词解释l体细胞转移(核转移、核置换，参见克隆)： 指将来自一个生物体器官或组织的细胞核 插入到事先除去细胞核的受精卵(卵细胞)。 Somatic cell nuclear transfer (nuclear transfer, nuclear replacement: s
16、ee cloning): inserting the nucleus of a cell from one of the bodys organs or tissues into an unfertilized egg (oocyte) which has had its nucleus removed (i.e. has been enucleated). 按分化潜能的大小，干细胞可分为三种类 型： Totipotent stem cell: 全能干细胞, 如受精卵， 可以向包括生殖嵴在内的所有组织分化。 multipotent stem cell: 多能干细胞，如囊胚中 的内囊细胞 Committed stem cell: 专能干细胞(定向干细胞 ），如造血干细胞向造血细胞分化。干细胞分类Stem cell potency
