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1、 STEM CELL 干细胞干细胞Speaker: Speaker: Class: 2011 grade biology technology classClass: 2011 grade biology technology classImportance of Stem Cell ResearchImportance of Stem Cell Research1998 - Researchers first extract stem cells from human embryos研究人研究人员员首先从人首先从人类类胚胎中提取干胚胎中提取干细胞细胞 1999 - First Success
2、ful human transplant of insulin-making cells from cadavers人人类类第一次成功第一次成功从从尸体尸体 制造胰制造胰岛岛素的素的细细胞胞2001 - President Bush restricts federal funding for embryonic stem-cell research布什布什总统总统限制限制联联邦邦资资金金用于胚胎干用于胚胎干细细胞研究胞研究2002 - Juvenile Diabetes Research Foundation International creates $20 million fund-rai
3、sing effort to support stem-cell research国国际际青少年糖尿病研究青少年糖尿病研究基金会基金会创创造了造了2000万万美元的筹美元的筹资资努力支持干努力支持干细细胞研究胞研究2002 - California ok stem cell research 加利福尼加利福尼亚亚好的干好的干细细胞研究胞研究2004 - Harvard researchers grow stem cells from embryos using private funding哈佛大学的研究人哈佛大学的研究人员员利用私人利用私人资资金培育胚胎干金培育胚胎干细细胞胞2004 - B
4、allot measure for $3 Billion bond for stem cellsStem Cell HistoryStem Cell Definition（干细胞的定义）（干细胞的定义）A cell that has the ability to continuously divide and differentiate (develop) into various other kind(s) of cells/tissues 干细胞是一类具有干细胞是一类具有干细胞是一类具有干细胞是一类具有不断分裂和分化能力不断分裂和分化能力不断分裂和分化能力不断分裂和分化能力，并分化，并分化
5、，并分化，并分化为为各种各种各种各种类类型的型的型的型的细细胞胞胞胞/ /组织组织的细胞的细胞的细胞的细胞Stem Cell Characteristics（干细胞特征）（干细胞特征）Blank cells (unspecialized)Blank cells (unspecialized)未分化细胞未分化细胞未分化细胞未分化细胞Capable of dividing and renewing themselves for Capable of dividing and renewing themselves for long periods of time (proliferation an
6、d renewal)long periods of time (proliferation and renewal)无无无无限增殖和自我更新限增殖和自我更新限增殖和自我更新限增殖和自我更新Have the potential to give rise to specialized cell Have the potential to give rise to specialized cell types (differentiation)types (differentiation)多向分化潜能多向分化潜能多向分化潜能多向分化潜能Kinds of Stem CellsStem cell Ste
7、m cell typetypeDescriptionDescriptionExamplesExamplesTotipotentTotipotent（全能的）（全能的）Each cell can develop Each cell can develop into a new individualinto a new individualCells from early Cells from early (1-3 days) (1-3 days) embryosembryosPluripotentPluripotent（多能的）（多能的）Cells can form any (over Cell
8、s can form any (over 200) cell types200) cell typesSome cells of Some cells of blastocyst (5 to 14 blastocyst (5 to 14 days)days)MultipotentMultipotent（专能的）（专能的）Cells differentiated, but Cells differentiated, but can form a number of can form a number of other tissuesother tissuesFetal tissue, cord
9、Fetal tissue, cord blood, and adult blood, and adult stem cellsstem cellsStem Cell Differentiation（干细胞分（干细胞分化）化）Princeton UniversityKinds of Stem Cells（干细胞分类）（干细胞分类）Embryonic stem cells 胚胎干细胞come from a five to six-day-old embryo. They have the ability to form virtually any type of cell found in the
10、 human body. Embryonic germ cells胚胎生殖细胞 are derived from the part of a human embryo （胚胎）or foetus（胎儿） that will ultimately produce eggs （卵子）or sperm (精子）. Adult stem cells成体干细胞 are undifferentiated cells found among specialised or differentiated cells in a tissue or organ after birth. Based on curre
11、nt research they appear to have a more restricted ability to produce different cell types and to self-renew. 胚胎干细胞胚胎干细胞 embryonic stem cells 胚胎干细胞主要是指来自囊胚胚胎干细胞主要是指来自囊胚内细胞团的细胞，有自我更新和多内细胞团的细胞，有自我更新和多向分化潜能，可以分化为内、中、向分化潜能，可以分化为内、中、外三个胚层的各类细胞。外三个胚层的各类细胞。Blastocyst Diagram（囊胚囊胚图）Princeton UniversityStages
12、 of Embryogenesis（胚胎发育的阶段）（胚胎发育的阶段）Day 1Day 1Fertilized eggFertilized eggDay 2Day 22-cell embryo2-cell embryoDay 3-4Day 3-4Multi-cell embryoMulti-cell embryoDay 5-6Day 5-6BlastocystBlastocystDay 11-14Day 11-14Tissue DifferentiationTissue DifferentiationDerivation and Use of Embryonic Stem Cell Lines
13、（胚胎干胚胎干细胞系的胞系的利用利用推推导）Isolate inner cell massIsolate inner cell mass(destroys embryo)(destroys embryo)Heart muscleKidney“Special sauce”(largely unknown)Day 5-6Day 5-6BlastocystBlastocystInner cellsInner cells(forms fetus)(forms fetus)Outer cellsOuter cells(forms placenta)(forms placenta)Heartrepaire
14、dCulture cellsCulture cellsSexual Reproduction（有性繁有性繁殖殖）The Association of Reproductive Health Professionals成体干成体干细胞胞 adult stem cells 成体干细胞是处于成体干细胞是处于干细胞状态的成体细胞，干细胞状态的成体细胞，包括成年和未成年动物包括成年和未成年动物组织中的各种干细胞，组织中的各种干细胞，因此又称为组织干细胞。因此又称为组织干细胞。如神经干细胞、如神经干细胞、 造血干造血干细胞细胞 、 骨髓间质干细胞、骨髓间质干细胞、上皮干细胞上皮干细胞 、肝干细胞、肝干细胞
15、、胰腺干细胞等。胰腺干细胞等。Applications（应用）（应用）DiseaseDiabetes糖尿病糖尿病 Spinal cord injury脊髓脊髓损伤损伤 Parkinsons disease帕金帕金森氏病森氏病 heart disease心心脏脏病病Genetic based DiseaseCystic fibrosis,囊性囊性纤维纤维化化Huntingtons亨廷亨廷顿顿如心肌梗塞的细胞如心肌梗塞的细胞治疗治疗 胚胎干细胞胚胎干细胞胚胎干细胞胚胎干细胞 诱导分化成心肌细胞诱导分化成心肌细胞诱导分化成心肌细胞诱导分化成心肌细胞 细胞移植细胞移植细胞移植细胞移植 成体干细胞成体干
16、细胞成体干细胞成体干细胞（骨髓基质干细（骨髓基质干细（骨髓基质干细（骨髓基质干细胞、脂肪干细胞、心肌干细胞、脂肪干细胞、心肌干细胞、脂肪干细胞、心肌干细胞、脂肪干细胞、心肌干细胞等）胞等）胞等）胞等） 诱导分化成心肌细胞诱导分化成心肌细胞诱导分化成心肌细胞诱导分化成心肌细胞 细胞移植细胞移植细胞移植细胞移植如白血病的细胞治疗如白血病的细胞治疗 造血干细胞移植：造血干细胞移植：造血干细胞移植：造血干细胞移植： 自体移植（脐带血造血干细胞）自体移植（脐带血造血干细胞）自体移植（脐带血造血干细胞）自体移植（脐带血造血干细胞） 无排斥反应无排斥反应无排斥反应无排斥反应 同系移植（同卵孪生之间骨髓同系移
17、植（同卵孪生之间骨髓同系移植（同卵孪生之间骨髓同系移植（同卵孪生之间骨髓 造血干细胞）造血干细胞）造血干细胞）造血干细胞） 一般无排斥反应一般无排斥反应一般无排斥反应一般无排斥反应 同种移植（人与人之间骨髓造血干细同种移植（人与人之间骨髓造血干细同种移植（人与人之间骨髓造血干细同种移植（人与人之间骨髓造血干细胞）胞）胞）胞） 有排斥反应（供、受者组有排斥反应（供、受者组有排斥反应（供、受者组有排斥反应（供、受者组织相容性抗原不同）织相容性抗原不同）织相容性抗原不同）织相容性抗原不同） 需组织配型、选择供者（骨髓需组织配型、选择供者（骨髓需组织配型、选择供者（骨髓需组织配型、选择供者（骨髓库）；
18、库）；库）；库）； 抑制受者的免疫应答、诱导免抑制受者的免疫应答、诱导免抑制受者的免疫应答、诱导免抑制受者的免疫应答、诱导免疫耐受。疫耐受。疫耐受。疫耐受。 神经系统疾病的细胞治疗如帕金森氏病细胞治疗如帕金森氏病细胞治疗 胚胎干细胞细胞移植胚胎干细胞细胞移植胚胎干细胞细胞移植胚胎干细胞细胞移植 神经干细胞细胞移植神经干细胞细胞移植神经干细胞细胞移植神经干细胞细胞移植 1 1、干细胞直接移植、干细胞直接移植、干细胞直接移植、干细胞直接移植 2 2、诱导分化成相应神经细胞（多巴胺能神经元）后进行、诱导分化成相应神经细胞（多巴胺能神经元）后进行、诱导分化成相应神经细胞（多巴胺能神经元）后进行、诱导分
19、化成相应神经细胞（多巴胺能神经元）后进行细胞移植细胞移植细胞移植细胞移植 Stem cell and cloning（干干细胞与克隆胞与克隆）Immune rejectionImmune rejection免疫排斥反免疫排斥反应应解决途径：自身体细胞核移植解决途径：自身体细胞核移植（治疗性克隆）（治疗性克隆） 干细胞基因改造干细胞基因改造 采用自身干细胞采用自身干细胞成瘤性的危险成瘤性的危险 解决途径：完善定向诱导分化方解决途径：完善定向诱导分化方法法 改进筛选纯化技术改进筛选纯化技术Somatic cell nuclear transferSomatic cell nuclear trans
20、fer体细胞核转移体细胞核转移Unknowns in Stem Cell/Cloning Research It is uncertain that human embryonic stem It is uncertain that human embryonic stem cells cells in vitroin vitro （体外的）（体外的）can give rise to all the can give rise to all the different cell types of the adult body.different cell types of the adult
21、body. 它是不确定的，在体外培养的人它是不确定的，在体外培养的人类类胚胎干胚胎干细细胞胞能引起所有的成年体能引起所有的成年体细细胞胞类类型不同。型不同。 It is unknown if stem cells cultured It is unknown if stem cells cultured in vitroin vitro (apart from the embryo) will function as the (apart from the embryo) will function as the cells do when they are part of the devel
22、oping cells do when they are part of the developing embryoembryo. . 如果在体外培养的干如果在体外培养的干细细胞，它是未知的（除了胞，它是未知的（除了胚胎）作胚胎）作为细为细胞胞时时，胚胎，胚胎发发育的部分育的部分Challenges to Stem Cell/Cloning Research干细胞干细胞/克隆的研究的挑战克隆的研究的挑战 StemStem cells cells need need to to be be differentiateddifferentiated to to the the appropriat
23、e appropriate cell cell type(s) type(s) beforebefore they they can can be be used used clinically.clinically.干干细细胞胞需需要要适适当当的的细细胞胞类类型分化（型分化（S S）才可用于）才可用于临临床床 Stem cell development or proliferation Stem cell development or proliferation must be controlled once placed into must be controlled once place
24、d into patientspatients干干细细胞胞发发育和增殖育和增殖会被控制一会被控制一旦用于旦用于病人病人 Possibility of rejection of stem cell Possibility of rejection of stem cell transplants as foreign tissues is very transplants as foreign tissues is very high.high.干干细细胞移植的排斥外胞移植的排斥外来来组织组织的可能的可能性非常高性非常高Challenges to Stem Cell/Cloning Resear
25、ch Contamination by viruses, bacteria, fungi, and Contamination by viruses, bacteria, fungi, and Mycoplasma possible.Mycoplasma possible. 可能由病毒，可能由病毒，细细菌，真菌和支原体菌，真菌和支原体污污染。染。 The use of mouse “feeder” cells to grow ESC The use of mouse “feeder” cells to grow ESC could result in problems due to could
26、 result in problems due to xenotransplantation (complicating FDA xenotransplantation (complicating FDA requirements for clinical use).requirements for clinical use). 小鼠小鼠ESC“ESC“支支线线” ”细细胞的生胞的生长长可能可能导导致由于异种器官致由于异种器官移植移植问题问题（FDAFDA要求使用复要求使用复杂杂的的临临床床应应用）。用）。 争论的焦点争论的焦点: :1.1.胚胎的生命权胚胎的生命权2.2.父母的知情权父母的知
27、情权2.2.治疗性克隆和生殖性克隆治疗性克隆和生殖性克隆国际上多数国家的政府和学术界支持胚胎干细胞的研国际上多数国家的政府和学术界支持胚胎干细胞的研究，包括治疗性克隆的研究。究，包括治疗性克隆的研究。 胚胎干细胞研究的法律和伦理问题胚胎干细胞研究的法律和伦理问题不同国家、地区的人胚胎干不同国家、地区的人胚胎干细胞研究政策细胞研究政策允许或制定灵活的允许或制定灵活的ESES研究政策：研究政策： 澳大利亚，比利时，巴西，加拿大，澳大利亚，比利时，巴西，加拿大，中国，捷克斯洛伐克，丹麦，爱沙尼亚，中国，捷克斯洛伐克，丹麦，爱沙尼亚，芬兰，法国，希腊，匈牙利，冰岛，印芬兰，法国，希腊，匈牙利，冰岛，印
28、度，以色利，日本，拉脱维亚，荷兰，度，以色利，日本，拉脱维亚，荷兰，新西兰，俄国，新加坡，斯洛文尼亚，新西兰，俄国，新加坡，斯洛文尼亚，南非，韩国，西班牙，瑞典，瑞士，中南非，韩国，西班牙，瑞典，瑞士，中国台湾，泰国，英国。国台湾，泰国，英国。严格限制：严格限制： 德国，意大利，香港。德国，意大利，香港。完全禁止：完全禁止： 奥地利，爱尔兰，立陶宛，挪威，奥地利，爱尔兰，立陶宛，挪威，波兰。波兰。美国政策：美国政策： 20012001年美国总统宣布：年美国总统宣布：允许政府经费资助人体胚允许政府经费资助人体胚胎干细胞研究，但仅限于胎干细胞研究，但仅限于已有的胚胎干细胞。已有的胚胎干细胞。 20052005年美国国会众议年美国国会众议院通过胚胎干细胞研究提院通过胚胎干细胞研究提案，但被布什否决。案，但被布什否决。(Time 2.19.01)Thanks
