干细胞研究终极版ppt课件.pptx
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1、Stem Cells:Daddy or Chips?An Up-to-Date Review on Ground-Breaking Discoveriesin Stem Cell Research,with Special Attention to iPSC Applications in OsteoarthritisPierre Luc Pace,Renald Blundell1 1)20062006年(日本)年(日本)山山中等人。使用逆中等人。使用逆转录病毒转录病毒传播,利传播,利用用c-Mycc-Myc、Oct3 Oct3/4/4、Klf4Klf4和和Sox2Sox2转录因转录因子,用小
2、子,用小鼠成纤维鼠成纤维细胞生成细胞生成第一个第一个iPSCsiPSCs。后来,他们后来,他们成功地从人成纤维成功地从人成纤维细胞的诱导多能干细胞的诱导多能干细胞。细胞。2)现代栽培方)现代栽培方法进行法进行IPSC基因基因组的中断具有风组的中断具有风险险高,可能导致高,可能导致肿瘤的发生,畸肿瘤的发生,畸胎瘤的形成胎瘤的形成和和iPSC诱导诱导效果的效果的降低降低。3)许多保护基)许多保护基因组的完整性和因组的完整性和降低肿瘤细胞的降低肿瘤细胞的研究中,建议使研究中,建议使用用valiproic acid(组蛋白(组蛋白去去乙酰化酶抑制乙酰化酶抑制剂)剂),和和保护保护肿瘤抑肿瘤抑制基因。制
3、基因。4)在多种恶性)在多种恶性肿瘤中只有一小肿瘤中只有一小部分细胞,称为部分细胞,称为肿瘤干细胞肿瘤干细胞,它,它们能能们能能过度增殖过度增殖和转移和转移。5)不是所有的)不是所有的成熟细胞的来源成熟细胞的来源产生相同的产生相同的未分未分化的化的iPSCs:传:传承的子代承的子代比例。比例。干细胞研究上的主要结论干细胞研究上的主要结论01020305什么是干细胞?什么是干细胞?之前的诱导多功能干细胞之前的诱导多功能干细胞诱导多功能干细胞诱导多功能干细胞 iPSiPS细胞在骨性关节炎的应用细胞在骨性关节炎的应用总结总结 干细胞干细胞不同于其他细胞类不同于其他细胞类型,被型,被定义为:定义为:“
4、克隆形成、克隆形成、自我更新的祖细胞自我更新的祖细胞,具有具有无无限期限期的能力,可以产生一个的能力,可以产生一个或更多的分化的细胞或更多的分化的细胞类型类型”干细胞干细胞的的独特性独特性在于两在于两个主要的能力:个主要的能力:1)一种能力是自我)一种能力是自我复制复制2)另一种能力是特异性分)另一种能力是特异性分化,即产生具有化,即产生具有更专业化功更专业化功能的子代,能的子代,其分化能力从一其分化能力从一代代降低到下一代,如同分化降低到下一代,如同分化程度的增加。程度的增加。胚胎干胚胎干细胞细胞(ESC)来源于来源于早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中脐血干脐血干细胞细胞(USCS)由脐血
5、采样得由脐血采样得来来成体干成体干细胞细胞(ASCs)存在于机体的各种组织器官中,含量少干细胞干细胞之前之前的诱导多功能干细胞的诱导多功能干细胞 在在1998年,年,Thomson等人首次从从人类囊胚等人首次从从人类囊胚中提取出多功能胚胎干细胞,然而,这造成人类中提取出多功能胚胎干细胞,然而,这造成人类胚胎的终止。胚胎的终止。Klimanskaya(克利满斯卡娅)(克利满斯卡娅)(2006)不管怎样设法从内细胞团中提取人类多)不管怎样设法从内细胞团中提取人类多功能性胚胎干细胞,都不会对胚囊造成显著伤害,功能性胚胎干细胞,都不会对胚囊造成显著伤害,与用托马逊及其他方法而言,减缓许多显著的伦与用托
6、马逊及其他方法而言,减缓许多显著的伦理争论,这因此可能是更好的选择。尽管如此,理争论,这因此可能是更好的选择。尽管如此,Klimanskaya的方法仍然是一个携带大量风险的的方法仍然是一个携带大量风险的侵入式的方法。因此,它肯定不是提取多功能人侵入式的方法。因此,它肯定不是提取多功能人类干细胞理想的方式。类干细胞理想的方式。关于关于脐血干细胞,脐血干细胞的主要优点是,脐血干细胞,脐血干细胞的主要优点是,他们不存在和胚胎干细胞一样出现道德争论问题,他们不存在和胚胎干细胞一样出现道德争论问题,是一种实际用于快速获取干细胞且不会对捐赠者的是一种实际用于快速获取干细胞且不会对捐赠者的生命有危险的资源,
7、实际上,众所周知的,在产后,生命有危险的资源,实际上,众所周知的,在产后,脐带血会被丢弃。脐带血会被丢弃。另外,关于需要骨髓移植,脐血干细胞移植到另外,关于需要骨髓移植,脐血干细胞移植到完全匹配的兄弟姐妹,亲戚,以及不完全匹配的患完全匹配的兄弟姐妹,亲戚,以及不完全匹配的患者,明显表现出优越的宿主接受和降低抗移植物宿者,明显表现出优越的宿主接受和降低抗移植物宿主病,相比传统的骨髓移植类似捐赠接受者的情况,主病,相比传统的骨髓移植类似捐赠接受者的情况,这暗示即使当脐血干细胞从一个人捐赠给另一个没这暗示即使当脐血干细胞从一个人捐赠给另一个没有完全匹配的接受者时,比集合低潜能骨髓细胞和有完全匹配的接
8、受者时,比集合低潜能骨髓细胞和其他类似低潜能家族血统具有更强的免疫力。其他类似低潜能家族血统具有更强的免疫力。然而然而脐血干细胞在治疗疾病方面,目前的应用脐血干细胞在治疗疾病方面,目前的应用仍然有限。仍然有限。尽管尽管脐血干细胞可以用于治疗血液病,包括范脐血干细胞可以用于治疗血液病,包括范可尼贫血症和乳腺癌,但它们不像透明软骨那样能可尼贫血症和乳腺癌,但它们不像透明软骨那样能足够有效地再生复杂组织。虽然脐血干细胞可能有足够有效地再生复杂组织。虽然脐血干细胞可能有时匹配胚胎干细胞的多功能性,但脐血干细胞并不时匹配胚胎干细胞的多功能性,但脐血干细胞并不总是能够有效地生产所有类型的细胞。相反,它们总
9、是能够有效地生产所有类型的细胞。相反,它们经常分化成更多能高于多能造血干细胞和间充质干经常分化成更多能高于多能造血干细胞和间充质干细胞的多能性,这产生专门细胞的数目相当有限。细胞的多能性,这产生专门细胞的数目相当有限。此外脐带血样本有一个固定的,体积小的量。此外脐带血样本有一个固定的,体积小的量。“脐脐血血”移植收益率低于骨髓移植的平均总有核细胞量移植收益率低于骨髓移植的平均总有核细胞量的的1/10(病人的细胞团的有核细胞(病人的细胞团的有核细胞/kg),制成的),制成的移植比传统移植慢得多。移植比传统移植慢得多。因此因此,所以,尿源干细胞在目前治疗关节炎,所以,尿源干细胞在目前治疗关节炎是不
10、太可能的选择。是不太可能的选择。目前目前干细胞研究方面的诱导多能干干细胞研究方面的诱导多能干细胞细胞(iPSCs)引起了世界上的最大关注。引起了世界上的最大关注。山山中伸弥是诱导多功能干细胞(中伸弥是诱导多功能干细胞(iPScell)创)创始人之一。始人之一。2007年,他所在的研究团队通过对小年,他所在的研究团队通过对小鼠的实验,发现诱导人体表皮细胞使之具有胚胎鼠的实验,发现诱导人体表皮细胞使之具有胚胎干细胞活动特征的方法。此方法诱导出的干细胞干细胞活动特征的方法。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。这
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