动物细胞与组织培养干细胞.ppt

胚胎干细胞干细胞的有关特性干细胞（stemcell）是一类具有自我复制能力（self-renewing）的多潜能细胞，它可以分化成多种功能细胞。
根据其发育阶段，可以分为胚胎干细胞和成体干细胞。
根据其分化潜能的大小，可分为：
①全能干细胞。它具有形成完整个体的分化潜能，可以无限制地增殖，能分化成成体的200多种细胞类型，从而可以形成任何组织和器官。胚胎干细胞属于此类。
②多能干细胞。它具有分化成多种细胞组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力，如间充质干细胞。
③定向干细胞。只能向一种或密切相关的细胞类型分化，如造血干细胞和神经干细胞等。干细胞5干细胞的分裂正常干细胞发育8胚胎干细胞胚胎干细胞胚胎干细胞（embryonicstemcell，ES）是已知的分化潜能最广的一类干细胞。
胚胎干细胞的研究历史可以追溯到1958年，Stevens等将小鼠附植体胚胎异位移植到肾脏的被膜下，得到一种能够连续传代的多潜能细胞系，称为胚胎癌细胞（embryoniccarcinomacell）或畸胎瘤（teratocarcinomacell），简称EC细胞。
胚胎干细胞系建立于1981年。英国剑桥大学的Evans和Kaufman，美国加州大学的Martin分别成功地分离和体外培养了小鼠的胚胎干细胞。此后，一系列其它动物的胚胎干细胞相继分离和建系，如金黄地鼠、大鼠（1988）、猪（1990）、牛（1992）、水貂和兔（1993）等。
1995年Thomson等从恒河猴的囊胚中分离建立了世界上第一株灵长类动物的胚胎干细胞。1998年他们在建立灵长类胚胎干细胞取得成功的经验基础上，从接受不孕症治疗的夫妇所捐赠的处于囊胚阶段的早期胚胎中分离出人的ES细胞。同年，Gearhart从选择性流产所得到的胚胎生殖腺中分离出人的EG细胞。
2000年，澳大利亚的Reubinoff和新加坡的体外受精专家合作，又成功地从人胚泡中建立了8株未分化的人胚胎干细胞，并在体外分化实验中成功地得到了神经干细胞。胚胎干细胞的生物学特征：
a．形态学特征在培养基中，圆形或卵圆形的细胞单层或多层堆积，呈岛状或巢状，细胞界限不清楚；细胞体积小，核大，胞浆少，有一个或多个核仁。
b．发育全能性标志具有发育阶段特异性胚胎抗原（stage-specificembryonicantigen，SSEA）；碱性磷酸酶（AKP）活性较高；OCT-4基因表达，OCT-4基因是一种发育全能性的标志基因；端粒酶活性很高。胚胎干细胞的生物学特性（P142－143）
1ES细胞形态结构与核型
2ES细胞的生长特性
3ES细胞的高度分化潜能ES细胞的全能性表现：
1形成畸胚瘤，将ES细胞注入同源动物皮下可形成畸胚瘤，包括三个胚层细胞。
2形成类胚体，将ES细胞在非黏附底物中悬浮培养生长，或控制增殖细胞数目，能够生成类胚体，是一个与畸胚瘤相似的多种系混杂的集合体，具有三个胚层组织。
3直系分化，通过控制ES细胞生长环境或遗传操纵特定基因表达，ES细胞可直接分化成某特定种系细胞。如NeuroD2和NeuroD3转入ES细胞可分化为神经细胞。
4形成嵌合体，将ES细胞注射到同种动物囊胚腔中后，可以形成嵌合体。ES细胞的调控二、外源性调控
1分泌因子
间质细胞能够分泌许多因子，维持干细胞的增殖、分化和存活。有两类因子在不同组织甚至不同种属中都发挥重要作用，即TGFβ家族和Wnt信号通路，如TGF家族中至少有两个成员能够调节神经嵴干细胞的分化。Wnt的作用机制是通过阻止β-Catenin分解从而激活Tcf/Lef介导的转录，促进干细胞的分化。
2膜蛋白介导的细胞间的相互作用
有些信号是通过细胞－细胞的直接接触起作用的。β-Catenin就是一种介导细胞黏附连接的结构成分。穿膜蛋白Notch及其配体Delta或Jagged也对干细胞分化有重要影响。
3整合素与细胞外基质
整合素家族是介导干细胞与细胞外基质黏附的最主要的分子。整合素与其配体的相互作用为干细胞的非分化增殖提供了适当的微环境。如β1整合素丧失功能时，上皮干细胞逃脱了微环境的制约，分化成角质细胞。ES细胞的鉴定5体外分化实验
将ES细胞悬液培养形成囊状简单胚体或类胚体这类细胞多为自发分化，随培养条件和细胞密度而有所不同。
6核型分析
主要是检测已建立的ES细胞是否具有二倍体正常的核型，可用核型分析加以检验。
7OCT活性检测
OCT基因是小鼠胚胎发育早期生殖细胞谱系以及体外培养的多能干细胞特异性表达的一种发育全能性的标志基因。用OCT抗血清和间接免疫荧光法可检测ES和EG细胞中OCT基因的表达产物。
胚胎干细胞的获得
胚胎干细胞的来源为早期胚胎内生细胞团或原始生殖细胞。
哺乳动物早期胚胎的发育属于调整型，每个胚胎细胞都具有全能性。
由胚胎细胞建立ES细胞系的原