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1、什么是干细胞第1页，本讲稿共35页干细胞定义干细胞定义 干细胞（stem cell）是一类具有自我更新、复制和多向分化潜能的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织、器官的原始细胞。干细胞在形态上具有共性，通常呈圆形或椭圆形，细胞体积小，核相对较大，细胞核多为常染色质，并具有较高的端粒酶活性。第2页，本讲稿共35页干细胞形态图片第3页，本讲稿共35页干细胞的分类根据干细胞所处的根据干细胞所处的发育阶段发育阶段分为分为：1、胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞，EK细胞)2、成体干细胞（somatic stem cell）（例如：骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞）第4
2、页，本讲稿共35页胚胎干细胞胚胎干细胞是当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞。胚胎干细具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还体内环境中，胚胎干细胞都能被诱导分化为机体内几乎所有的细胞类型。第5页，本讲稿共35页进一步讲胚胎干细胞（ES细胞）是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞。为什么叫胚胎干细胞？干细胞可以从哺乳动物最早期发育的胚胎中分离得到称为胚胎干细胞；第6页，本讲稿共35页 胚胎干细胞第7页，本讲稿共35页胚胎干细胞第8页，本讲稿共35页 胚胎干细胞 第9页，本讲稿共35页胚
3、胎干细胞的特点(1)胚胎干细胞具有多向分化潜能，可分化为成年人体任何一种组织细胞。(2)胚胎干细胞具有无限增殖性。(3)胚胎干细胞的来源受到伦理、道德的限制，取材较为困难。第10页，本讲稿共35页成体干细胞成体干细胞是指存在于一种已经分化组织中的未分化细胞，这种细胞能够自我更新并且能够特化形成组成该类型组织的细胞。成体干细胞存在于机体的各种组织器官中。成年个体组织中的成体干细胞在正常情况下大多处于休眠状态，在病理状态或在外因诱导下可以表现出不同程度的再生和更新能力。第11页，本讲稿共35页成体干细胞目前已发现的成体干细胞来源有脑、骨髓、血液、角膜、视网膜、牙髓、肝脏、皮肤、消化道和胰腺等。第1
4、2页，本讲稿共35页成体干细胞第13页，本讲稿共35页 成体干细胞第14页，本讲稿共35页成体干细胞特点(1)(1)成体干细胞获取相对容易，受伦理学争议较少成体干细胞获取相对容易，受伦理学争议较少;(2)(2)如果源于患者自身的成体干细胞在应用时不如果源于患者自身的成体干细胞在应用时不存在组织相容性的问题，避免了移植排斥反应和使存在组织相容性的问题，避免了移植排斥反应和使用免疫抑制剂用免疫抑制剂;(3)(3)成体干细胞的分化需要诱导，因此成体干细成体干细胞的分化需要诱导，因此成体干细胞致瘤风险较低。胞致瘤风险较低。(4)(4)尽管成体干细胞具有横向分化的潜能，但其分化尽管成体干细胞具有横向分化
5、的潜能，但其分化潜能比胚胎干细胞低潜能比胚胎干细胞低,通常只能向某几种细胞类型分化，通常只能向某几种细胞类型分化，分化方向由其来源组织决定。分化方向由其来源组织决定。第15页，本讲稿共35页第16页，本讲稿共35页干细胞分类干细胞分类根据干细胞的根据干细胞的发育潜能发育潜能分为三类：分为三类：全能干细胞：可以分化成为人体任何细胞类型。多能干细胞：可以分化成几种特定类型的人体细胞。专能干细胞：只能分化成一种人体细胞。第17页，本讲稿共35页全能干细胞全能干细胞是指具有无限分化潜能，能分化成所有组织和器官的干细胞。换句话说，也就是具有形成完整个体分化潜能。比方说胚胎干细胞。第18页，本讲稿共35页
6、多能干细胞多能干细胞（pluripotent stem cell），具有分化出多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。比方说骨髓多能造血干细胞是典型的例子，它可分化出至少十二种血细胞，但不能分化出造血系统以外的其它细胞。第19页，本讲稿共35页单能干细胞单能干细胞是只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化的干细胞。比方说如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。单能干细胞是发育等级最低的干细胞。第20页，本讲稿共35页第21页，本讲稿共35页干细胞移植治疗疾病和抗衰老作用原理干细胞移植治疗疾病和抗衰老作用原理1、替代和修复死亡和受损伤的细胞、替代和修复死
7、亡和受损伤的细胞 移植的干细胞直接分化为受损区域的组织细胞，使损伤组织再生。移植入患者体内后，在局部微环境的调节作用下，可产生损伤组织某些类型的细胞，达到在结构和功能上的修复或替代。第22页，本讲稿共35页2、激活休眠和处于抑制状态的细胞、激活休眠和处于抑制状态的细胞 干细胞在生理情况下处于静止状态，只有在接收动员信号后才启动其自我更新和分化机制，更新衰老死亡细胞和修复损伤组织。体内干细胞如何动员并启动增殖分化的详细机制并不十分清楚，但已经观察到在组织损伤时肌肉、皮肤、肝脏等组织中的干细胞增殖分化。第23页，本讲稿共35页3、旁分泌作用（分泌神经营养因子、抗、旁分泌作用（分泌神经营养因子、抗凋
8、亡因子等）凋亡因子等）这些细胞因子是细胞得以存活、生长、分化的重要物质，能够改善损伤组织的局部微环境，动员或保护该组织其他细胞，进而改善病变组织或器官的结构和功能状态。第24页，本讲稿共35页4、免疫调控机制、免疫调控机制 间充质干细胞具有低免疫原性，并且具有独特的免疫调节作用。无论是同基因的还是异基因的间充质干细胞都能够强有力的调节淋巴细胞的增殖反应,包括细胞和非特异性丝裂源刺激的T细胞增殖反应。间充质干细胞分泌细胞因子发挥旁分泌。第25页，本讲稿共35页5、促进细胞间电能力、电传导的恢复、促进细胞间电能力、电传导的恢复 如间充质干细胞分泌连接蛋白作用是其免疫调节作用的重要机制之一。帮助细胞
9、间连接、促进离子通道的开放等，现已证明无论是胚胎干细胞还是成体干细胞，与体细胞融合后均可以重编程体细胞的基因组，这是细胞融合作用于组织修复再生的理论基础。第26页，本讲稿共35页干细胞适用范围干细胞适用范围1 1、神经系统、神经系统、神经系统、神经系统 脑萎缩、动脉硬化，记忆力减退脑萎缩、动脉硬化，记忆力减退,注意力不集中注意力不集中,知觉知觉迟钝迟钝,随意肌活动减慢，动作协调性差，生理性睡眠时随意肌活动减慢，动作协调性差，生理性睡眠时间缩短等。间缩短等。2 2、心血管系统、心血管系统、心血管系统、心血管系统 动脉硬化，血管弹性降低，心脏收缩和舒张功能降动脉硬化，血管弹性降低，心脏收缩和舒张功
10、能降低。低。3 3、呼吸系统、呼吸系统、呼吸系统、呼吸系统 肺组织弹性下降肺组织弹性下降,体积萎缩体积萎缩,肺泡减少肺泡减少,肺活量降低。肺活量降低。第27页，本讲稿共35页4 4、消化系统、消化系统、消化系统、消化系统 胃粘膜萎缩胃粘膜萎缩,胃液分泌减少胃液分泌减少,消化功能下降消化功能下降;肝细胞数减少肝细胞数减少,解解毒功能下降毒功能下降;胆汁和胰腺分泌减少胆汁和胰腺分泌减少;肠道的肌层萎缩肠道的肌层萎缩,肠粘膜分肠粘膜分泌减少泌减少,肠蠕动功能变弱肠蠕动功能变弱5 5、泌尿系统、泌尿系统、泌尿系统、泌尿系统 肾脏体积缩小肾脏体积缩小,肾小球数目减少肾小球数目减少,肾血管硬化肾血管硬化,
11、肾功能降低肾功能降低;输尿管输尿管膀胧和尿道萎缩膀胧和尿道萎缩;男性前列腺肥大男性前列腺肥大,排尿障碍排尿障碍6 6、内分泌系统、内分泌系统、内分泌系统、内分泌系统 生长素、肾上腺素、甲状腺素减少生长素、肾上腺素、甲状腺素减少,对环境变化的应激能力下降。性对环境变化的应激能力下降。性激素水平普遍下降激素水平普遍下降,特别是睾丸、卵巢及有关的性器官萎缩是衰老的特别是睾丸、卵巢及有关的性器官萎缩是衰老的关键问题关键问题第28页，本讲稿共35页7 7、免疫系统、免疫系统、免疫系统、免疫系统 胸腺、脾脏及淋巴结萎缩纤维化胸腺、脾脏及淋巴结萎缩纤维化,外周血外周血T T细胞减少细胞减少,NK,NK细胞活
12、力下降细胞活力下降;自身免疫抗体增多自身免疫抗体增多,易患自身免疫易患自身免疫性疾病性疾病,肿瘤发生率高肿瘤发生率高8 8、血液系统、血液系统、血液系统、血液系统 骨髓脂肪细胞增多骨髓脂肪细胞增多,红骨髓减少红骨髓减少,易于贫血；血清白蛋易于贫血；血清白蛋白和总蛋白减少，血沉增快；血液粘稠度升高白和总蛋白减少，血沉增快；血液粘稠度升高,易发心易发心脑血管疾病脑血管疾病9 9、骨骼肌肉、骨骼肌肉、骨骼肌肉、骨骼肌肉 骨质疏松，关节软骨退行改变，肌肉萎缩，行动迟骨质疏松，关节软骨退行改变，肌肉萎缩，行动迟缓，步履踌珊缓，步履踌珊,易于跌倒易于跌倒第29页，本讲稿共35页干细胞四大安全性干细胞四大安
13、全性1 1、干细胞的属性安全、干细胞的属性安全、干细胞的属性安全、干细胞的属性安全 干细胞是一种未分化成熟的原始细胞，人体自身的干细胞是一种未分化成熟的原始细胞，人体自身的免疫系统对这种未分化细胞的识别能力很低，从而免疫系统对这种未分化细胞的识别能力很低，从而避免了干细胞输注引起的免疫排斥及过敏反应等，避免了干细胞输注引起的免疫排斥及过敏反应等，属性安全使干细胞输注安全有效。属性安全使干细胞输注安全有效。2 2、干细胞的取材安全、干细胞的取材安全、干细胞的取材安全、干细胞的取材安全 使用的干细胞均由使用的干细胞均由GMPGMP国际生物干细胞实验中心提供，国际生物干细胞实验中心提供，经过严格检测
14、的新生儿脐带血，在脐带血采集之前，已经过严格检测的新生儿脐带血，在脐带血采集之前，已对母体脐带血液进行多项严格检测，保证细胞取材的安对母体脐带血液进行多项严格检测，保证细胞取材的安全性。全性。第30页，本讲稿共35页3 3、干细胞制备过程安全、干细胞制备过程安全、干细胞制备过程安全、干细胞制备过程安全 使用的所有细胞均经过无菌、支原体、内毒素、细使用的所有细胞均经过无菌、支原体、内毒素、细胞活性率形态、数量、纯度与均一性都经过极为严胞活性率形态、数量、纯度与均一性都经过极为严格的监控、筛查，从而保证干细胞制备过程安全。格的监控、筛查，从而保证干细胞制备过程安全。4 4、干细胞临床应用安全、干细
15、胞临床应用安全、干细胞临床应用安全、干细胞临床应用安全 10000 10000多例近多例近5 5万余次干细胞临床治疗，未见不良及排斥万余次干细胞临床治疗，未见不良及排斥反应，极少数病例出现轻微发热，通常在反应，极少数病例出现轻微发热，通常在1-21-2天自行消天自行消失，无其它并发症，表明其临床应用是安全的。失，无其它并发症，表明其临床应用是安全的。第31页，本讲稿共35页干细胞治疗优势(1)安全、低毒性或无毒性、无免疫排斥反应。(2)在尚未完全了解疾病发病的确切机理前也可以应用。(3)治疗材料来源充足，干细胞的培养和采集都不受限制。(4)治疗范围广阔;(5)是最好的免疫治疗和基因治疗载体第3
16、2页，本讲稿共35页干细胞治疗疾病范围干细胞治疗疾病范围帕金森、脊髓炎、脑瘫、脑梗塞、脑出血、脑炎后遗症、脑外伤后遗症、缺血缺氧性脑、小脑萎缩、共济失调、多发性硬化、运动神经元病、肌营养不良、肝病、老年痴呆、脑萎缩、糖尿病足、视神经发育不、股骨头坏死、多系统萎缩、巴腾病batter、恶性肿瘤、糖尿病、自闭症、亚健康、抗衰老、肾病、心脏病、下肢静脉血栓。第33页，本讲稿共35页干细胞的移植方式1.1.动脉途径：通过动脉血管内介入技术，将干细胞动脉途径：通过动脉血管内介入技术，将干细胞从动脉直接送到损伤或病变的器官内。从动脉直接送到损伤或病变的器官内。2.2.局部种植：通过经皮穿刺，把干细胞注入损
17、伤或局部种植：通过经皮穿刺，把干细胞注入损伤或病变的部位。病变的部位。3.3.静脉途径：通过静脉输液，把干细胞输入血液，静脉途径：通过静脉输液，把干细胞输入血液，干细胞随血液循环到达损伤或病变的部位。干细胞随血液循环到达损伤或病变的部位。4.4.腰穿途径：通过腰穿，把干细胞注入椎管内，干细胞腰穿途径：通过腰穿，把干细胞注入椎管内，干细胞随脑脊液循环到达损伤或病变的中枢神经。随脑脊液循环到达损伤或病变的中枢神经。第34页，本讲稿共35页干细胞移植禁忌症1)1)高度过敏体质或者有严重过敏史者高度过敏体质或者有严重过敏史者 、2)2)休克或全身衰竭生命体征不正常及不配合检休克或全身衰竭生命体征不正常及不配合检查者、查者、3)3)晚期恶性肿瘤、晚期恶性肿瘤、4)4)全身感染或局部严重感染需抗感染康复后、全身感染或局部严重感染需抗感染康复后、5)5)乙肝、梅毒等。乙肝、梅毒等。8)8)染色体或基因缺陷，免疫功能缺陷、染色体或基因缺陷，免疫功能缺陷、9)9)非神经系统疾患，或诊断上尚未明确者。非神经系统疾患，或诊断上尚未明确者。第35页，本讲稿共35页