1、第三章第三章 胚胎工程胚胎工程第二节第二节 胚胎干细胞的研究及其应用胚胎干细胞的研究及其应用主讲人：赵永林主讲人：赵永林 单位：新沂一中单位：新沂一中 时间：时间：2008.12.182008.12.18本课学习目标：本课学习目标：简述胚胎干细胞简述胚胎干细胞 简述胚胎干细胞研究进展简述胚胎干细胞研究进展想想一一想想干细胞有什么特点？干细胞有什么特点？具有自我复制（即：具有自我复制（即：细胞增殖）和多向细胞增殖）和多向分化的潜能分化的潜能利用骨髓移植利用骨髓移植成功治疗白血病成功治疗白血病的小王武的小王武想想一一想想干细胞在动物体内有什么作用？干细胞在动物体内有什么作用？具有重建、修复病损或衰
2、老组织、具有重建、修复病损或衰老组织、器官的功能器官的功能你知你知道吗道吗活动：总结干细胞概念活动：总结干细胞概念干细胞：是动物（包括人）胚胎及某些干细胞：是动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制和多方向分化潜能器官中具有自我复制和多方向分化潜能的原始细胞，是重建、修复病损或衰老的原始细胞，是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的种子细胞组织、器官功能的种子细胞干细胞按照分化潜能大小分，干细胞按照分化潜能大小分，基本可以分为哪几类？基本可以分为哪几类？几种干细胞的比较几种干细胞的比较专能干细胞多能干细胞全能干细胞 特特 点点举举 例例只能分化成一只能分化成一种类型或功能种类型或功能密切相关的
3、两密切相关的两种类型的细胞种类型的细胞上皮组织基上皮组织基底层的干细底层的干细胞，肌肉中胞，肌肉中的成肌细胞的成肌细胞能分化成多种能分化成多种细胞或组织，细胞或组织，但不能发育成但不能发育成完整个体完整个体造血干细胞造血干细胞能形成机体的能形成机体的所有组织、器所有组织、器官，发育成完官，发育成完整个体整个体胚胎干细胞胚胎干细胞 1.理论上可以用于治疗急性白血病、慢性理论上可以用于治疗急性白血病、慢性白血病、重型再生障碍性贫血、地中海贫白血病、重型再生障碍性贫血、地中海贫血、恶性淋巴瘤、多发性骨髓瘤等血、恶性淋巴瘤、多发性骨髓瘤等血液系血液系统疾病统疾病的是的是 干细胞干细胞。2.造血干细胞主
4、要存在于造血干细胞主要存在于 中中3.多能干细胞在胎儿、儿童、和成人组织中又被多能干细胞在胎儿、儿童、和成人组织中又被称为称为 干细胞。干细胞。想一想一想想造血造血骨髓、脐血、外周血骨髓、脐血、外周血成体 James A.ThomsonJames A.Thomson在在 WisconsinWisconsin大学领大学领导一个研究小组从人胚胎组织中培养出导一个研究小组从人胚胎组织中培养出了干细胞株。他们使用的方法是：人卵了干细胞株。他们使用的方法是：人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取内细胞团细胞，建立细胞株。经测提取内细胞团细胞，建立细胞株。经测试证实它
5、们就是胚胎干细胞。用这种方试证实它们就是胚胎干细胞。用这种方法，每个胚胎可取得法，每个胚胎可取得15152020个细胞用于个细胞用于培养。培养。结合课本并阅读资料结合课本并阅读资料思考思考在下图中胚胎干细胞来源于哪一阶段？在下图中胚胎干细胞来源于哪一阶段？滋养层细胞滋养层细胞内细胞团内细胞团1.1.胚胎干细胞是指囊胚胚胎干细胞是指囊胚的的 。2.2.胚胎干细胞的特点是：胚胎干细胞的特点是：。内细胞团内细胞团具有很强的增殖和分化能力具有很强的增殖和分化能力下列对下列对“胚胎干细胞胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的一项这一概念的理解，正确的一项是（是（）A.A.人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚
6、外表的扁人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团B.B.人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内的人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内的内细胞团内细胞团C.C.人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胚盘、肝、人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胚盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能干细胞肺、骨骼、皮肤等的全能干细胞D.D.人类胚胎干细胞不仅指人类囊胚中未分化的细胞，人类胚胎干细胞不仅指人类囊胚中未分化的细胞，也指成人身上的成年干细胞也指成人身上的成年干细胞B B你掌握了吗？你掌握了吗？饲养层饲养层产生一些物质：产生一些物质：1.1.促进细
7、胞分裂促进细胞分裂 2.2.抑制胚胎干细胞分抑制胚胎干细胞分化化添加相应的诱导剂可添加相应的诱导剂可使胚胎干细胞进行定使胚胎干细胞进行定向分化，如：分化成向分化，如：分化成心肌细胞、淋巴细胞、心肌细胞、淋巴细胞、神经细胞或是器官。神经细胞或是器官。胚胎干细胞体外培养胚胎干细胞体外培养讨论讨论你知道胚胎干细胞体外培养你知道胚胎干细胞体外培养可以有哪些应用吗？可以有哪些应用吗？思想交流胚胎干细胞在体外培养，可以诱导定向分化为胚胎干细胞在体外培养，可以诱导定向分化为各种专能干细胞或组织细胞，也可以发育成器各种专能干细胞或组织细胞，也可以发育成器官甚至于完整个体，往往用于官甚至于完整个体，往往用于1.
8、1.病人的细胞移植（如烧伤病人皮肤移植）病人的细胞移植（如烧伤病人皮肤移植）2.2.器官移植（如为肾病患者进行肾移植）器官移植（如为肾病患者进行肾移植）3.3.是研究细胞分化的理想材料是研究细胞分化的理想材料 4.4.克隆动物克隆动物胚胎干细胞的研究进展胚胎干细胞的研究进展自主学习1.1.干细胞研究开始于干细胞研究开始于 。2.2.在干细胞研究中，成果比较显著在干细胞研究中，成果比较显著的是的是 两个国家两个国家胚胎干细胞胚胎干细胞美国和日本美国和日本1.1.骨髓造血干细胞只能分化为血细胞，不骨髓造血干细胞只能分化为血细胞，不能形成其他组织细胞，则它是能形成其他组织细胞，则它是 （）A.A.全
9、能干细胞全能干细胞 B.B.多能干细胞多能干细胞 C.C.专能干细胞专能干细胞 D.D.胚胎干细胞胚胎干细胞2.2.下列细胞中属于干细胞的是（下列细胞中属于干细胞的是（）A.A.皮肤的角质层细胞皮肤的角质层细胞 B.B.皮肤组织基底层的细胞皮肤组织基底层的细胞C.C.皮肤的汗腺细胞皮肤的汗腺细胞 D.D.皮下脂肪细胞皮下脂肪细胞练一练练一练BB3.3.胚胎干细胞是全能干细胞，可定向胚胎干细胞是全能干细胞，可定向诱导分化为各种细胞、组织、器官诱导分化为各种细胞、组织、器官甚至于个体。胚胎干细胞的研究不甚至于个体。胚胎干细胞的研究不包括（包括（）A.A.为烧伤病人植皮为烧伤病人植皮 B.B.为肾病
10、患者进行肾移植为肾病患者进行肾移植 C.C.为不孕者培育婴儿为不孕者培育婴儿 D.D.研究细胞分化机制研究细胞分化机制C C 4.高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然高等动物随着胚胎发育，仅有少数细胞依然具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的具有分化成其他细胞类型和构建组织器官的能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。能力，这类细胞称为干细胞，如造血干细胞。下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本下图中最能完整显示正常机体内干细胞基本特征的是特征的是()D D（2 2）经过程）经过程B B得到的结构中，得到的结构中，（填标号）是未分化的细胞，（填标号）是未分化的细胞，因而这些细胞被认为是胚胎干
11、细胞。在体外培养条件下，胚胎因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下，胚胎干细胞具有增殖能力并保持干细胞具有增殖能力并保持 状态。状态。（3 3）“治疗性克隆治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有具有 _ _。相同的胚胎干细胞，。相同的胚胎干细胞，“克隆克隆”的结的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是细胞，究其本质原因是 的结果。的结果。(1)(1)过程过程A A表示表示 ，是目前实现体细胞克隆的是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要关键技术
12、，该技术的主要操作是应用患者的体细胞操作是应用患者的体细胞作为核供体，由作为核供体，由 细胞提供细胞质，细胞提供细胞质，进行人工重组。进行人工重组。核移植核移植卵卵未分化未分化全能性全能性基因选择性表达基因选择性表达1.1.下列除哪个组织器官外，均能获得干细胞下列除哪个组织器官外，均能获得干细胞（）A.A.骨髓骨髓 B.B.脐血脐血 C.C.胚胎胚胎 D.D.表皮表皮2.2.胚胎干细胞来源于（胚胎干细胞来源于（）A.A.受精卵受精卵 B.B.骨髓细胞骨髓细胞 C.C.早期胚胎早期胚胎 D.D.肌肉细胞肌肉细胞D D课后巩固课后巩固C C 胚胎干细胞在基础生物学研究和临床应用方面胚胎干细胞在基础
13、生物学研究和临床应用方面具有重要价值。下图是胚胎干细胞获取方法图解。具有重要价值。下图是胚胎干细胞获取方法图解。（1 1）早期胚胎发育分为）早期胚胎发育分为 几几 个主要阶段。个主要阶段。（2 2）C C、D D细胞分别为细胞分别为 和和 。（3 3）胚胎干细胞有何应用前景）胚胎干细胞有何应用前景?（说出两例）。（说出两例）。卵裂期、囊胚期、原肠胚期卵裂期、囊胚期、原肠胚期 内细胞团内细胞团 原始性腺细胞原始性腺细胞治疗人类的某些顽疾；治疗人类的某些顽疾；培育出人造组织器官，解决临床上供体培育出人造组织器官，解决临床上供体器官不足和异体器官抑制后免疫排斥问题；器官不足和异体器官抑制后免疫排斥问题；研究细胞体外分化研究细胞体外分化 谢谢 谢谢 ！
