当前课程知识点：医的奥秘 > 第七讲：干细胞与再生医学 > 干细胞与再生医学介绍 > 干细胞与再生医学介绍
大家好
今天很高兴
能为大家介绍
干细胞与再生医学
干细胞是类
具有
自我更新和分化潜能的细胞
而再生医学
是一类新型的综合学科
它结合了
生命科学
临床医学
以及
组织工程学
等学科的
原理应用
以修复
损伤的组织
与细胞
为目标
由于干细胞的
自我更新
和修复的能力
它们在再生医学
发挥极大的用途
现在让我们了解一下
什么是干细胞
以发育阶段为区分
我们人体
组织里面
有两类的细胞
一类是胚胎干细胞
另一类
是
成体干细胞
胚胎干细胞的
分化潜能
较高
它能分化为
我们人体两百多种不同的细胞
而成体干细胞
分化潜能较低
现在让我们来了解
什么是胚胎干细胞
胚胎干细胞
来源于
人类早期的
内细胞群
1998年
美国
威斯康星大学
教授
James Thomson
在体外成功
培育了第一株
人类的胚胎干细胞系
这提供了研究
人类胚胎干细胞
体外分化的体系
也奠定了
胚胎干细胞
在再生医学研究的基础
现在
让我们来看一段
人类早期胚胎
形成的
视频
（请注意观察细胞大小和数目，讲解在03:30左右）
这是一个利用
特殊的无创显微镜
在培养箱内
拍摄的
人类早期胚胎
的形成过程
我们可以看到
首先
我们看到的是
胚胎逐渐的
从一个
单细胞的
受精卵
分化成多细胞的
细胞群
而
外层的细胞
就形成了滋养层
内层的细胞
逐渐分化为内细胞群
这个内细胞群
就是我们未来的
胚胎
大家好
今天我想带大家参观
清华大学
万级净化
干细胞培养间
这是我们实验室的
干细胞培养间
主要的仪器有
超净台
以及
细胞的
培养箱
现在
我想请我们实验室的
学生
熊杰来介绍
胚胎干细胞的培养情况
大家好
我是纪老师的
研究生熊杰
现在就由我来为大家介绍一下
胚胎干细胞在
体外培养的过程
首先我们可以看到
胚胎干细胞在体外
是以一个集落的方式
进行生长
从它们第一次
传代
到下一次传代
大概会经历从几十个细胞
到几千个细胞的
生长过程
在这个过程中
我们可以看到
它们周围有一些
长梭形的细胞
这些细胞是
滋养层细胞
它们会为胚胎干细胞
的生长提供一些
生长因子
来维持它们的干性也就是
多能的
分化的能力
然后在我们实验室
做的比较常规的实验
就是将干细胞
定向分化为
生殖细胞
在这个过程中
我们会把这些细胞
消化下来
也就是把他们和
滋养层细胞分开
然后加入新的
刺激因子
刺激它们向
生殖细胞的分化
未分化的胚胎干细胞
是不能
直接应用于
移植实验
或临床研究的
它必须
进行一些分化
才能
进行安全的应用
这是因为
胚胎干细胞
如果直接移植到
免疫缺陷小鼠
我们发现它会
形成畸胎瘤
所以
将未分化的胚胎干细胞
直接移植到人体里面
可能会形成一些
肿瘤
因此
现在研究
胚胎干细胞
如何分化
为
成熟的组织
是
现在
干细胞研究的热点
另一个
在胚胎干细胞
临床应用
要解决的问题
是免疫排斥
我们知道
我们人在输血的时候
要找到
配对的
输血者
而
如果我们
未来要应用胚胎干细胞
移植到病人身上
也要找到适合的
捐赠者
为了解决这个
配型免疫排斥的问题
在2006年
日本科学家
山中伸弥（Shinya Yamanaka）
发现
能将人的
分化的皮肤细胞
转化为
具有多能性的
诱导型
干细胞
这个研究
首先
在小鼠成功的
将
小鼠的皮肤细胞
转化为
多能性的干细胞
接着
在2007年
山中伸弥
也成功的
将人的皮肤细胞
或者成体细胞
转化为一个
多能性的
干细胞
这个突破
能解决了免疫排斥的问题
可是
却有一定的安全性的问题
因为
在
重编程
细胞的过程中
山中伸弥
是利用病毒
转染细胞的
而病毒
在植入
细胞
基因组织后
可能会造成一定的
致瘤性
现在让我们来了解
诱导型
干细胞
是如何
形成和完成的
首先
科学家将四个转录因子
Oct4
Sox2
Klf4
和c-Myc
植入到病毒载体中
再将这些病毒载体
转染到
已经分化
失去潜能性的
成体细胞中
这些成体细胞
在经过
一些代数的
细胞分裂
及复制之后
才逐渐形成
具有潜能性的
干细胞
这些细胞
我们叫
诱导多能干细胞
科学家成功在
体外培育
及扩增
多能性的干细胞后
也已成功的将
这些干细胞
分化为各种有功能的
细胞及组织
这包括将
人多能性干细胞
分化为血红细胞
及血小板
以及将干细胞
在体外分化
通过添加
小分子
将干细胞
逐步分化为
能分泌胰岛素的
β细胞
在未来
有望治疗糖尿病
干细胞的研究
正逐渐从基础研究
走到临床应用
在未来
除了能提供许多突破性的
治疗手段
也将帮助我们
更深入的了解
人体的发育机制
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