胚胎干細(xì)胞在醫(yī)藥學(xué)研究的應(yīng)用.ppt

胚胎干細(xì)胞在醫(yī)藥學(xué)研究的應(yīng)用,主講人：王倩倩，趙玉姣,認(rèn)識(shí)胚胎干細(xì)胞,胎干細(xì)胞（embryonicstemcell，ESCs）簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞 胚胎干細(xì)胞是早期胚胎（原腸胚期之前）或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，它具有體外培養(yǎng)無(wú)限增殖、自我更新和多向分化的特性。 胚胎干細(xì)胞是一種高度未分化細(xì)胞。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括生殖細(xì)胞。研究和利用ES細(xì)胞是當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問(wèn)題之一。,認(rèn)識(shí)胚胎干細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞,科學(xué)研究,自1981年Evans和Kaufman首次成功分離小鼠ES細(xì)胞，中國(guó)外研究人員已在倉(cāng)鼠、大鼠、兔、豬、牛、綿羊、山羊、水貂、恒河猴、美洲長(zhǎng)尾猴以及人類都分離獲得了ES細(xì)胞，而且已經(jīng)證明小鼠ES細(xì)胞可以分化為心肌細(xì)胞、造血細(xì)胞、卵黃囊細(xì)胞、骨髓細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、黑色素細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、胰島細(xì)胞、滋養(yǎng)層細(xì)胞等。 ES細(xì)胞不僅可以作為體外研究細(xì)胞分化和發(fā)育調(diào)控機(jī)制的模型，而且還可以作為一種載體，將通過(guò)同源重組產(chǎn)生的基因組的定點(diǎn)突變導(dǎo)入個(gè)體，更重要的是，ES細(xì)胞將會(huì)給人類移植醫(yī)學(xué)帶來(lái)一場(chǎng)革命。,應(yīng)用前景,一 生產(chǎn)克隆動(dòng)物 ES細(xì)胞從理論上講可以無(wú)限傳代和增殖而不失去其正常的二倍體基因型和表現(xiàn)型，以其作為核供體進(jìn)行核移植后，在短期內(nèi)可獲得大量基因型和表現(xiàn)型完全相同的個(gè)體，ES細(xì)胞與胚胎進(jìn)行嵌合克隆動(dòng)物，可解決哺乳動(dòng)物遠(yuǎn)緣雜交的困難問(wèn)題，生產(chǎn)珍貴的動(dòng)物新種。亦可使用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行異種動(dòng)物克隆，對(duì)于保護(hù)珍稀野生動(dòng)物有著重要意義。 二 生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 用ES細(xì)胞生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，可打破物種的界限，突破親緣關(guān)系的限制，加快 動(dòng)物群體遺傳變異程度，可以進(jìn)行定向變異和育種。利用同源重組技術(shù)對(duì)ES細(xì)胞,簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,應(yīng)用前景,進(jìn)行遺傳操作，通過(guò)細(xì)胞核移植生產(chǎn)遺傳修飾性動(dòng)物，有可能創(chuàng)造新的物種；利用ES細(xì)胞技術(shù)，可在細(xì)胞水平上對(duì)胚胎進(jìn)行早期選擇，這樣可以提高選樣的準(zhǔn)確性，縮短育種時(shí)間 三 用于器官組織移植 作為一種被稱之為“種子細(xì)胞”的 ES細(xì)胞為臨床的組織器官移植提 供大量材料。人ES細(xì)胞經(jīng)過(guò)免疫 排斥基因剔除后，再定向誘導(dǎo)終 末器官以避免不同個(gè)體間的移植 排斥。,應(yīng)用前景,四 治療人類胚胎干細(xì)胞群 細(xì)胞治療是指用遺傳工程改造過(guò)的人體細(xì)胞直接移植或輸 入病人體內(nèi)，達(dá)到治愈和控制疾病的目的。ES細(xì)胞經(jīng)遺傳操作后仍能穩(wěn)定地在體外增殖傳代。以ES細(xì)胞為載體，經(jīng)體外定向改造，使基因的整合數(shù)目、位點(diǎn)、表達(dá)程度和插入基因的穩(wěn)定性及篩選工作等都在細(xì)胞 水平進(jìn)行，容易獲得穩(wěn)定滿意的 轉(zhuǎn)基因ES細(xì)胞系，為克服基因治 療中導(dǎo)入基因的整合和表達(dá)難以 控制，以及用作基因操作的細(xì)胞 在體外不易穩(wěn)定地被轉(zhuǎn)染和增殖 傳代開辟了新的途徑。,藥學(xué)研究方面,（一） 胚胎干細(xì)胞系可分化為多種細(xì)胞類型，又是能在培養(yǎng)基中不斷自我更新的細(xì)胞來(lái)源。它發(fā)展為胚體后的生物系統(tǒng)，可模擬體內(nèi)細(xì)胞與組織間復(fù)雜的相互作用，這在藥物研究領(lǐng)域具有廣泛的用途。胚胎干細(xì)胞有望在短期內(nèi)就能體現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)在于藥物篩選中。 （二）在候選藥物對(duì)各種細(xì)胞的藥理作用和毒性試驗(yàn)中，胚胎干細(xì)胞提供了對(duì)新藥的藥理、藥效、毒理及藥代等研究的細(xì)胞水平的研究手段，大大減少了藥物檢測(cè)所需動(dòng)物的數(shù)量，降低了成本。另外，由于胚胎干細(xì)胞類似于早期胚胎的細(xì)胞，它們有可能用來(lái)揭示哪些藥物干擾胎兒發(fā)育和引起出生缺陷。,藥學(xué)研究方面,（三） 胚胎干細(xì)胞最誘人的前景和用途是生產(chǎn)組織和細(xì)胞，用于“細(xì)胞療法”，為細(xì)胞移植提供無(wú)免疫原性的材料。任何涉及喪失正常細(xì)胞的疾病，都可以通過(guò)移植由胚胎干細(xì)胞分化而來(lái)的特異組織細(xì)胞來(lái)治療。如用神經(jīng)細(xì)胞治療神經(jīng)退行性疾?。ㄅ两鹕　⒑嗤㈩D舞蹈癥、阿爾茨海默病等），用胰島細(xì)胞治療糖尿病，用心肌細(xì)胞修復(fù)壞死的心肌等 （四） 胚胎干細(xì)胞還是基因治療最理想的靶細(xì)胞。這里的基因治療是指用遺傳改造過(guò)的人體細(xì)胞直接移植或輸入病人體內(nèi)，達(dá)到控制和治愈疾病的目的。這種遺傳改造包括糾正病人體內(nèi)存在的基因突變，或使所需基因信息傳遞到某些特定類型細(xì)胞。,藥學(xué)研究方面,(五） 干細(xì)胞技術(shù)的最理想階段是希望在體外進(jìn)行“器官克隆”以供病人移植。如果這一設(shè)想能夠?qū)崿F(xiàn)，將是人類醫(yī)學(xué)中一項(xiàng)劃時(shí)代的成就，它將使器官培養(yǎng)工業(yè)化，解決供體器 官來(lái)源不足的問(wèn)題；使器官 供應(yīng)專一化，提供病人特異性 器官。人體中的任何器官和組織 一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可像更換 損壞的零件一樣隨意更換和修理。,胚胎干細(xì)胞研究與社會(huì)倫理的沖突,胚胎干細(xì)胞研究若能成功，將對(duì)于整個(gè)醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)生劃時(shí)代的影響。但是，因其必須由胚胎中取得，牽涉到許多倫理與道德的問(wèn)題，因此，目前我國(guó)醫(yī)界逐漸流行新生兒臍帶血保存。臍帶血中含有大量的造血干細(xì)胞，可以幫助許多病人恢復(fù)其血液與免疫系統(tǒng)的功能。 胚胎干細(xì)胞研究在美國(guó)一直是一個(gè)頗具爭(zhēng)議的領(lǐng)域，支持者認(rèn)為這項(xiàng)研究有助于根治很多疑難雜癥，是一種挽救生命的慈善行為，是科學(xué)進(jìn)步的表現(xiàn)。而反對(duì)者則認(rèn)為，進(jìn)行胚胎干細(xì)胞研究就必須破壞胚胎，而胚胎是人尚未成形時(shí)在子宮的生命形式。,目前各國(guó)現(xiàn)況,美國(guó)眾院在去年八月通過(guò)全面禁止復(fù)制人議案，布?？偨y(tǒng)因道德理由反對(duì)“復(fù)制人類”，不管為生殖目的或醫(yī)療研究目的，都在禁止之列，胚胎干細(xì)胞研究已做成不得再增加胚胎干細(xì)胞株的禁令。 歐洲各國(guó)目前對(duì)于人類胚胎干細(xì)胞研究的法律規(guī)范，都還是停留在各自分歧的狀態(tài)。十五個(gè)歐聯(lián)國(guó)家中，有九個(gè)已經(jīng)針對(duì)這項(xiàng)議題立法。 日本國(guó)內(nèi)目前傾向準(zhǔn)許此方面的研究，而南韓的科學(xué)家多認(rèn)為胚胎干細(xì)胞研究的潛在利益要遠(yuǎn)超過(guò)其所帶來(lái)的危險(xiǎn)。新加坡政府則已經(jīng)