ES细胞的诱导与应用-文档资料.ppt
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1、本次课的主要内容,ES细胞的定义,及其研究发展史。 ES细胞的分离培养和生理特性。 ES细胞的自我更新,诱导分化。 ES细胞的应用前景和所面临的挑战。,一、什么是ES细胞,一般来讲,ES细胞是指从早期的囊胚中的内细胞团(inner cell mass, ICM)分离得到的具有无限增殖能力和多分化潜能的一类干细胞。 两个重要特性: (1)多潜能性分化,可分化成三胚层以内的所有细胞。 (2)可无限的保持未分化状态,扩增传代。,有关干细胞的概念,一、定义:具有自我复制的能力,在一定条件下能够分化成 各种功能细胞。 二、分类: (1)全能干细胞:具有全能性,可以分化成全身200多种 细胞类型,进一步形
2、成机体的任何组织和器官, 该类细胞包括,胚胎干细胞(embryonic stem cells)和生 殖干细胞(embryonic germ cells). (2)多能干细胞:具有分化成多种细胞和组织的潜能,但却 失去了发育成完整个体的能力。 (3)转能干细胞:只能向一种或密切相关的两种细胞类型 的细胞分化。,二、胚胎干细胞研究的进展情况: 1981年,Evans和Martin 分别成功的分离和体外培养了小鼠的胚胎干细胞。 1995年,Thomson等人分离建立了第一株灵长类动物的胚胎干细胞。 1998年,Thomson等建立了第一株人类胚胎干细胞。 1998年,Shamblott等建立了第一株
3、人类生殖干细胞。 2006年,Yamanaka建立诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell, IPS),胚胎干细胞系的建立过程,分离囊胚的内细胞群 IPS 与成纤维细胞共培养,ES细胞 非分化增殖 分离胚胎生殖腺脊细胞 -胚胎干细胞的鉴定-定向诱导分化-成体干细胞-功能细胞,ES细胞培养过程,利用体细胞核移植技术获取ESC,ES与EG细胞,ES细胞培养过程,小鼠胚胎成纤维细胞的处理方法: 1、-射线照射法。 2、丝裂霉素处理法。 目的:使得作为饲养层的成纤维细胞停止分裂,但又不至于马上死亡,在体外维持一段时间生命,为ES细胞提供维持其生长和未分化状态的诸多细胞
4、因子。,IPS,三、ES细胞的细胞特性,1、细胞形态: 与早期胚胎细胞相似的形态结构特征,胞体体积小,核大,有一个或多个核仁,核仁清晰,多为常染色质,胞质结构简单,散布大量核糖体和线粒体。核型正常,具有稳定的整倍体核型。,三、ES细胞的细胞特性,2、生长特性: ES细胞在体外分化抑制培养时,呈克隆状生长,细胞紧密的聚集在一起,圆形或卵圆形,细胞均呈单层或多层紧密堆积,形成岛状或巢状的群体细胞克隆,细胞之间的界限不清,克隆周围可见单个ESC和分化的扁平状上皮细胞。,四、ES细胞的分子生物学标志,1、碱性磷酸酶(AKP) ES细胞含有丰富的碱性磷酸酶,活性高。但在已经分化的ES细胞中碱性磷酸酶则呈
5、弱阳性或阴性,因此常作为ES细胞鉴别和区分ES细胞分化与否的重要标志之一。 2、端粒酶 ES细胞表现出高水平的端粒酶活性,不同于正常的二倍体细胞,可能是其复制生命期限远比体细胞长的原因。研究发现,端粒酶的减少是细胞衰老的重要机制之一,但在ES细胞、生殖细胞和肿瘤细胞中,端粒酶呈高水平表达,具有高活性,在细胞每次分裂之后,可保持端粒长度,进而维持细胞的长期存活。,四、ES细胞的分子生物学标志,3、胚胎阶段特异性表面抗原(SSEA) SSEA是一种糖蛋白,常表达于胚胎发育早期的细胞,ES细胞中SSEA表达阳性,可作为ES细胞的标记分子之一,用于鉴别。 然而,不同种属的动物,其表面抗原组成并不完全一
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