1、3.23.2胚胎工程及其应用（胚胎工程及其应用（） 基因选择性表达的结果基因选择性表达的结果 细胞分化的原因： （基因（基因没有没有改变）改变） 骨髓干细胞分化示意图 粒细胞粒细胞 骨髓造血干细胞骨髓造血干细胞 髓系干细胞髓系干细胞 淋巴干细胞淋巴干细胞 红细胞红细胞 血小板血小板 淋巴细胞淋巴细胞 单核细胞单核细胞 细 胞 分 化 细 胞 分 化 受精卵 卵裂期 桑葚胚 囊胚（内含囊胚腔） 原肠胚 胚层分化形成胎儿形成 ：在：在透明带内透明带内进行进行有丝分裂有丝分裂，细胞数量不断增加，细胞数量不断增加， 但胚胎总体积并不增加，或略有减少。但胚胎总体积并不增加，或略有减少。 ：由具有全能性细
2、胞构成，细胞数在：由具有全能性细胞构成，细胞数在3232个左右，个左右， 排列紧密，形似桑葚排列紧密，形似桑葚 内细胞团内细胞团：发育成胎儿各组织：发育成胎儿各组织 滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘 ：最初发育在输卵管进行有丝分裂：最初发育在输卵管进行有丝分裂 外胚层外胚层 中胚层中胚层 内胚层内胚层 哺乳动物胚胎发育的基本过程 一、什么是干细胞？ 干细胞是动物（包括人）胚胎及某些器官干细胞是动物（包括人）胚胎及某些器官 中具有中具有自我复制自我复制和和多向分化潜能多向分化潜能的原始细胞，的原始细胞， 是重建、修复病损或衰老组织器官的种子细胞。是重建、修复病损或衰老组织
3、器官的种子细胞。 全能干细胞全能干细胞 多能干细胞多能干细胞 专能干细胞专能干细胞 胚胎干细胞胚胎干细胞 成体干细胞成体干细胞 1：干细胞的分类 分 化 潜 能 发 育 状 态 全能干细胞全能干细胞： 具有分化全身具有分化全身200200多种细胞的，进一多种细胞的，进一 步形成组织，器官。如步形成组织，器官。如胚胎干细胞胚胎干细胞 （ESES细胞）细胞） 多能干细胞多能干细胞： 具有分化出多种细胞组织的潜能。具有分化出多种细胞组织的潜能。 如如神经干细胞神经干细胞。 专能干细胞专能干细胞： 只能向一种或两种密切相关的细胞只能向一种或两种密切相关的细胞 类型分化。如类型分化。如肌肉中的成肌细胞肌
4、肉中的成肌细胞。 成体干细胞 存在于存在于胎儿，儿童胎儿，儿童和和成人组织成人组织中的中的多能干细胞多能干细胞统统 称称成体干细胞成体干细胞, ,具有具有修复修复和和再生再生的能力。的能力。 成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件 下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的 程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保 持生长和衰退的动态平衡。持生长和衰退的动态平衡。 造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，
5、它主要存 在于在于骨髓、外周血、脐带血骨髓、外周血、脐带血中。中。 造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传造血干细胞的移植是治疗血液系统疾病、先天性遗传 疾病以及多发性转移性肿瘤疾病的最有效方法。疾病以及多发性转移性肿瘤疾病的最有效方法。 与骨髓移植和脐血干细胞移植相比，脐血干细胞移植与骨髓移植和脐血干细胞移植相比，脐血干细胞移植 的长处在于无来源的限制，对配型要求不高，不易受的长处在于无来源的限制，对配型要求不高，不易受 病毒或肿瘤的污染。病毒或肿瘤的污染。 造血干细胞 1.1.移植前处理超大剂量的放疗、化疗尽量消灭肿瘤细移植前处理超大剂量的放疗、化疗尽量消灭肿瘤细 胞，同时抑制患者
6、的免疫系统，使供体者的造血干细胞，同时抑制患者的免疫系统，使供体者的造血干细 胞可以顺利植入。胞可以顺利植入。 2.2.采集供体者的造血干细胞（骨髓、外周血、脐带血采集供体者的造血干细胞（骨髓、外周血、脐带血 ) ) ，并与受体进行配型；，并与受体进行配型； 3.3.将造血干细胞输入到受体者体内，造血干细胞会自将造血干细胞输入到受体者体内，造血干细胞会自 动定居到脊髓。动定居到脊髓。 造血干细胞的移植 胚胎干细胞胚胎干细胞 1.1.来源来源: : 简称简称ESES或或EKEK细胞细胞, ,是由早期胚胎或原始性腺中分离是由早期胚胎或原始性腺中分离 出来的一类细胞出来的一类细胞. . 2.2.特点
7、特点: : 1)1)形态形态: :体积小体积小. .细胞核大细胞核大, ,核仁明显核仁明显. . 2)2)功能功能: :具有发育的全能性具有发育的全能性. .可分化为成年动物体内任何一可分化为成年动物体内任何一 种组织细胞种组织细胞. .体外培养可增殖不分化体外培养可增殖不分化. . 3 3）在体外培养的条件下，）在体外培养的条件下，ESES细胞可以增殖而不发生分化。细胞可以增殖而不发生分化。 对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。对它可以进行冷冻保存，也可以进行遗传改造。 胚胎干细胞的用途 ESES细胞是一种细胞是一种高度未分化细胞高度未分化细胞。它具有发育的它具有发育的全能全能 性性，
8、能分化出成体动物的所有组织和器官能分化出成体动物的所有组织和器官。 如提取皮肤干细胞如提取皮肤干细胞，诱导培养成人的皮肤诱导培养成人的皮肤，用于烧用于烧 伤病人的皮肤移植伤病人的皮肤移植。 胚胎干细胞的应用 1 1、促进对胚胎发育细节的基础研究，从而揭示人与、促进对胚胎发育细节的基础研究，从而揭示人与 动物的发育机制及影响其发育因素。动物的发育机制及影响其发育因素。 2 2、在研究新药对各种细胞的药理和毒理实验中，在、在研究新药对各种细胞的药理和毒理实验中，在 细胞水平的研究提供材料细胞水平的研究提供材料 3 3、使人们更加深入地了解人的发育，将给人类带来、使人们更加深入地了解人的发育，将给人
9、类带来 全新的医疗手段全新的医疗手段 4 4、结合基因工程改良并制选动物新品种。、结合基因工程改良并制选动物新品种。 胚胎干细胞的研究有待解决的难题 1 1、胚胎干细胞无论是体内还是体外都具有自我分化、胚胎干细胞无论是体内还是体外都具有自我分化 的潜能的潜能 2 2、分化细胞的增值是一个瓶颈问题，如何得到纯化、分化细胞的增值是一个瓶颈问题，如何得到纯化 分化细胞也有很多的工作要做。分化细胞也有很多的工作要做。 3 3、胚胎干细胞向不同组织细胞定向分化的条件还不、胚胎干细胞向不同组织细胞定向分化的条件还不 清楚，从而限制了胚胎干细胞的临床应用清楚，从而限制了胚胎干细胞的临床应用 4 4、创造一种
10、万能供者细胞的可行性不清楚。、创造一种万能供者细胞的可行性不清楚。 1 1、人体细胞中分化程度最低的是：（、人体细胞中分化程度最低的是：（ ） A A、胚胎干细胞、胚胎干细胞 B B、造血干细胞、造血干细胞 C C、胰腺细胞、胰腺细胞 D D、肌肉细胞、肌肉细胞 2 2、胚胎干细胞是全能干细胞，可定向诱导分化为各种细胞、组、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、器官甚至于个体。胚胎干细胞研究的目的不包括：（织、器官甚至于个体。胚胎干细胞研究的目的不包括：（ ） A A、为烧伤病人植皮、为烧伤病人植皮 B B、为肾病患者进行肾移植、为肾病患者进行肾移植 C C、为不孕者培育婴
11、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 A C 3 3、下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解正确的是（、下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解正确的是（ ） A A、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、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内侧的内细胞团、人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚内侧的内细胞团 C C、人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、 皮肤等的全能性细胞皮肤
12、等的全能性细胞 D D、人类胚胎干细胞不仅指人类囊胚中未分化的细胞、也指成人、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 身上的成年干细胞身上的成年干细胞 4 4、下列关于胚胎干细胞的应用中最具争议的是、下列关于胚胎干细胞的应用中最具争议的是( )( ) A A、利用干细胞治疗疾病、利用干细胞治疗疾病 B B、加速改良和生产优良动物品种、加速改良和生产优良动物品种 C C、骨髓移植、骨髓移植 D D、人胚胎干细胞克隆、人胚胎干细胞克隆 B D 5 5、胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类、胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类 细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化发育成各种不同的细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化发育成各种不同的 组织细胞，。下图所示为干细胞的培养过程，请问图中哪一段组织细胞，。下图所示为干细胞的培养过程，请问图中哪一段 的细胞是全能干细胞：（的细胞是全能干细胞：（ ） 人体人体 体细胞体细胞 细胞核细胞核 去核卵细胞去核卵细胞 各种血细胞各种血细胞 血液组织干细胞血液组织干细胞 内细胞群内细胞群 囊胚囊胚 神经细胞等神经细胞等 神经组织干细胞等神经组织干细胞等 A A、囊胚、囊胚 B B、内细胞群、内细胞群 C C、血液组织干细胞、血液组织干细胞 D D、各种血细胞、各种血细胞 B
