细胞工程-干细胞与诱导多能干细胞--课件

LOGO第十一章第十一章胚胎干细胞和诱导的多能干细胞胚胎干细胞和诱导的多能干细胞(iPS)1 ppt课件课件In early October,a Colorado couple has a baby named Adam(GPD selection),whose umbilical cord stem cells could cure his six-year-old sister Mollys Fanconi anemia.Grady,Denise.Baby conceived to provide cell transplant for his dying sister.The New York Times,October 4,2000 2ppt课件课件One cell is removed from an eight-cell Embryo in preparation for preimplantation genetic diagnosis(PGD).3ppt课件课件4ppt课件课件 1999、2000年年干干细细胞胞研研究究被被美美国国科科学学杂杂志志评评为为年年度度世世界界十十大大科科技技突突破破之之一一，2003年年胚胚胎胎干干细细胞胞研研究究被被科科学学杂杂志志评评为为该该年年度度世世界界十十大大科科学学突突破破之之一一。2007,2008年年iPS均均被被科科学学杂杂志志评评为为该该年度世界十大科学突破之一。年度世界十大科学突破之一。组组织织工工程程是是以以干干细细胞胞研研究究为为基基础础发发展展起起来来，它它有有望望解解决决临临床床上上急急需需的的人人工工组组织织与与器器官官问问题题，进进展展极为迅速，已经成为干细胞应用的主要方向。极为迅速，已经成为干细胞应用的主要方向。5ppt课件课件干细胞的基本概念干细胞的基本概念胚胎干细胞胚胎干细胞诱导的多能干细胞诱导的多能干细胞干细胞的法律、伦理道德干细胞的法律、伦理道德6ppt课件课件干细胞干细胞(Stem Cell)的基本概念的基本概念定义定义：具有自我复制的能力，在一定条件下能够分化成：具有自我复制的能力，在一定条件下能够分化成各种功能细胞。各种功能细胞。Stem cells are cells found in most,if not all,multi-cellular organisms.They are characterized by the ability to renew themselves through mitotic cell division and differentiating into a diverse range of specialized cell typeshttp:/en.wikipedia.org/wiki/Stem_cell7ppt课件课件干细胞分类干细胞分类v全全能能干干细细胞胞，包包括括：胚胚胎胎干干细细胞胞(embryonic stem cells,ES)、生生殖殖干干细细胞胞（embryonic germ cells,EG）：具具有有全全能能性性，能能够够分分化化成成全全身身200多多种种细细胞类型，进一步形成机体的任何组织和器官。胞类型，进一步形成机体的任何组织和器官。v多多能能干干细细胞胞：具具有有分分化化成成多多种种细细胞胞和和组组织织的的潜潜能能，但却失去了发育成完整个体的能力。但却失去了发育成完整个体的能力。v专专能能干干细细胞胞：只只能能向向一一种种或或密密切切相相关关的的两两种种类类型型的细胞分化。的细胞分化。v诱导的多能干细胞诱导的多能干细胞(iPS):类似胚胎干细胞类似胚胎干细胞8ppt课件课件全能性全能性多能性多能性专能性专能性9ppt课件课件干细胞本身不是终末分化细胞；干细胞本身不是终末分化细胞；干细胞能无限增殖分裂；干细胞能无限增殖分裂；干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内干细胞可连续分裂几代，也可在较长时间内处于静止状态；处于静止状态；干细胞分裂产生的子细胞只能有两种命运干细胞分裂产生的子细胞只能有两种命运-保持为干细胞或分化为特定细胞。保持为干细胞或分化为特定细胞。干细胞的主要特征干细胞的主要特征10ppt课件课件11ppt课件课件第一节第一节 胚胎干细胞胚胎干细胞Embryonic Stem cells(ES cells)12ppt课件课件Early Cleavage Divisionsday 2day 3day 4day 5morula16 cellsblastocyst64 cellsICMTrophoblastBlastocoel13ppt课件课件Wilt and Hake 5.9Early development in mammals14ppt课件课件15ppt课件课件哺哺乳乳动动物物胚胚胎胎干干细细胞胞（embryonic stem cells,ES细细胞胞）一一般般是是指指从从早早期期胚胚胎胎经经体体外外分分化化抑抑制制培培养养分分离离出来的具有全能性的细胞。出来的具有全能性的细胞。ES细细胞胞是是由由Evans和和Kauf-man1981年年首首次次从从小小鼠鼠囊囊胚胚中中分分离离出出来来的的多多能能性性细细胞胞，当当时时称称之之为为EK细细胞胞。以后称之为胚胎干细胞。以后称之为胚胎干细胞。16ppt课件课件17ppt课件课件v1981年，年，Evans和和Martin 分别成功的分离和体外分别成功的分离和体外培养了小鼠的胚胎干细胞培养了小鼠的胚胎干细胞v1995年，年，Thomson等人分离建立了第一株灵长类等人分离建立了第一株灵长类动物的胚胎干细胞。动物的胚胎干细胞。v1998年，年，Thomson等建立了第一株人类胚胎干细等建立了第一株人类胚胎干细胞胞v1998年，建立了第一株人类生殖干细胞年，建立了第一株人类生殖干细胞v2000年，年，Reubinoff等建立了两株人胚胎干细胞。等建立了两株人胚胎干细胞。一一胚胎干细胞发展简史胚胎干细胞发展简史18ppt课件课件 1998年美国有两个组分别培养出了人胚胎干细胞：年美国有两个组分别培养出了人胚胎干细胞：James A.Thomson的的研研究究组组从从人人胚胚胎胎组组织织培培养养出出干干细细胞胞株株。方方法法是是：人人卵卵体体外外受受精精后后，胚胚胎胎培培养养到到囊囊胚胚，取取内内细细胞胞团团，建建细细胞胞株株。测测试试细细胞胞株株的的细细胞胞表表面面 marker 和和酶酶活活性性，证证实实是是胚胚胎胎干干细细胞胞。每每个个胚胚胎胎可可取取得得15-20个细胞用于培养。个细胞用于培养。John D.Gearhart领领导导另另一一研研究究组组也也从从人人胚胚胎胎组组织织中中建建立立了了干干细细胞胞株株。方方法法是是：从从受受精精后后5-9周周人人工工流流产产的的胚胚胎胎中中提提取取生生殖殖母母细细胞胞(primordial germ cell)。由由此此培培养的细胞株，证实具有全能干细胞的特征。养的细胞株，证实具有全能干细胞的特征。19ppt课件课件1.衍生自囊胚的内细胞团衍生自囊胚的内细胞团(Inner Cell Mass)或胚或胚胎生殖细胞胎生殖细胞；2.永生化永生化(immortal)；3.能维持稳定的正常的二倍体染色体结构；能维持稳定的正常的二倍体染色体结构；4.有稳定的发育潜能，能被诱导增殖或分化；有稳定的发育潜能，能被诱导增殖或分化；5.能参与胎儿所有组织的发育过程；能参与胎儿所有组织的发育过程；二二 胚胎干细胞的性质胚胎干细胞的性质20ppt课件课件三三 胚胎干细胞系的建立过程胚胎干细胞系的建立过程分离囊胚的内细胞团分离囊胚的内细胞团 or 与成纤维细胞共培养，与成纤维细胞共培养，分离胚胎生殖嵴细胞分离胚胎生殖嵴细胞ES细胞非分化增殖细胞非分化增殖 胚胎干细胞的鉴定胚胎干细胞的鉴定 定向诱定向诱导分化导分化 成体干细胞成体干细胞 功能细胞功能细胞21ppt课件课件22ppt课件课件Human embryonic stem cellsA:Cell colonies that are not yet differentiated.B:Nerve cell 23ppt课件课件发育良好的囊胚，从中分离内细胞群细胞发育良好的囊胚，从中分离内细胞群细胞ES细胞细胞从从5-9周的胚胎生殖腺中分离出人的周的胚胎生殖腺中分离出人的EG细胞细胞(embryonic germinate cells)恶性胚胎肿瘤或畸胎瘤细胞恶性胚胎肿瘤或畸胎瘤细胞(embryonal carcinoma,EC)治疗性克隆：体细胞核移植（治疗性克隆：体细胞核移植（SCNT）去核卵细胞去核卵细胞+体细胞核体细胞核 克隆克隆 囊胚囊胚 分离内细分离内细胞群胞群 ES细胞细胞1 1、干细胞来源、干细胞来源24ppt课件课件直接由动物体内获取囊胚再分离直接由动物体内获取囊胚再分离ICM的方法，这样得的方法，这样得到的囊胚数量少，质量也可能不高，由此会影响分离到的囊胚数量少，质量也可能不高，由此会影响分离ES细胞的效率。细胞的效率。卵细胞去核培养、转入体细胞核，体外培养，获得高卵细胞去核培养、转入体细胞核，体外培养，获得高质量的去透明带囊胚，由此囊胚进一步分离得到胚胎质量的去透明带囊胚，由此囊胚进一步分离得到胚胎干细胞。干细胞。为什么用体细胞核移植胚胎？为什么用体细胞核移植胚胎？25ppt课件课件26ppt课件课件27ppt课件课件早期胚胎分离早期胚胎分离ES细胞细胞a)延缓胚胎着床延缓胚胎着床-外源激素改变母体生殖激素水平外源激素改变母体生殖激素水平b)分离分离ICM-去除滋养层细胞，消除竞争性抑制增殖去除滋养层细胞，消除竞争性抑制增殖作用以及分化诱导作用作用以及分化诱导作用c)脱带处理脱带处理-酶处理法或机械切割去除透明带酶处理法或机械切割去除透明带d)离散卵裂离散卵裂-酶法或机械方法分散成单个卵裂球酶法或机械方法分散成单个卵裂球2 2、胚胎干细胞的分离、胚胎干细胞的分离28ppt课件课件3 3、培养条件、培养条件分离培养分离培养ES细胞首先需要解决的问题就是阻止引起细胞首先需要解决的问题就是阻止引起分化基因的激活与表达，以实现分化抑制，保证细分化基因的激活与表达，以实现分化抑制，保证细胞的全能性。常用的分化抑制物有三种胞的全能性。常用的分化抑制物有三种:饲养层饲养层-促细胞增殖和抑细胞分化促细胞增殖和抑细胞分化 条件培养基条件培养基-刺激增殖和抑制分化刺激增殖和抑制分化 分化抑制因子分化抑制因子-抑分化抑分化29ppt课件课件v 饲养层是指丝裂霉素饲养层是指丝裂霉素C处理细胞单层，阻断细胞处理细胞单层，阻断细胞有丝分裂后所得到的细胞单层。可以合成和分泌有丝分裂后所得到的细胞单层。可以合成和分泌促有丝分裂因子促有丝分裂因子FGF和细胞分化抑制因子和细胞分化抑制因子LIFv条件培养基是指培养过细胞并含有细胞分泌物的条件培养基是指培养过细胞并含有细胞分泌物的细胞培养液。含有分泌的生长因子，简单，消除细胞培养液。含有分泌的生长因子，简单，消除饲养层细胞的干扰，免受丝裂霉素饲养层细胞的干扰，免受丝裂霉素C的影响。的影响。vLIF最常用，可用于最常用，可用于ES细胞的分离和维持。细胞的分离和维持。30ppt课件课件胚胎干细胞具有以下特点：胚胎干细胞具有以下特点：细胞内碱性磷酸酶活性高细胞内碱性磷酸酶活性高端粒酶活性高端粒酶活性高不被不被Hoechst33342 和和Rhodamine123染色染色胚胎阶段细胞膜表面有特殊的标记：胚胎阶段细胞膜表面有特殊的标记：SSEA-3,SSEA-4,TRA-1-60,TRA-1-81能分化成三个胚层的细胞，将胚胎干细胞植入免能分化成三个胚层的细胞，将胚胎干细胞植入免疫缺陷小鼠皮下可产生畸胎瘤疫缺陷小鼠皮下可产生畸胎瘤分化能力：可诱导分化为各种成体干细胞分化能力：可诱导分化为各种成体干细胞4 4、胚胎干细胞的鉴别、胚胎干细胞的鉴别31ppt课件课件 碱性磷酸酶的表达碱性磷酸酶的表达 许许多多资资料料表表明明，小小鼠鼠、大大鼠鼠的的桑桑椹椹胚胚细细胞胞和和囊囊胚胚细细胞胞均均有有碱碱性性磷磷酸酸酶酶（AKP）表表达达，小小鼠鼠的的EC细细胞胞和和ES细细胞胞中中均均含含有有丰丰富富的的AKP。而而在在已已分分化化的的EC细细胞胞和和ES细细胞胞中中AKP呈呈弱弱阳阳性性或或阴阴性性。猪猪、兔兔的的桑桑椹椹胚胚和和早早期期囊囊胚胚AKP呈呈阳阳性性。因因此此，AKP常常用用来作为鉴定来作为鉴定EC细胞或细胞或ES细胞分化与否的标志之一。细胞分化与否的标志之一。32ppt课件课件胚胎阶段特异性细胞表面抗原的表达胚胎阶段特异性细胞表面抗原的表达早早期期胚胚胎胎细细胞胞表表面面均均表表达达胚胚胎胎阶阶段段特特异异性性表表面面抗抗原原(SSEA1)。在在胚胚胎胎的的原原始始外外胚胚层层细细胞胞、ES细细胞胞、EC细细胞胞和和原原始始生生殖殖细细胞胞的的表表面面均均可可检检测测到到SSEA1的的表表达达。小小鼠鼠SSEA1的的表表达达自自8-细细胞胞期期开开始始，直直到到原原始始外外胚胚层层形形成成期期。早早期期囊囊胚胚ICM细细胞胞全全部部呈呈强强阳阳性性，晚晚期期囊囊胚胚中中部部分分ICM呈呈强强阳阳性性，部部分分呈呈弱弱阳阳性性，少少部部分分为为阴阴性性。因因此此，SSEA也也常常作作为为ES细细胞胞鉴鉴定定的的一个标志。一个标志。33ppt课件课件ES细细胞胞形形态态学学鉴鉴定定：依依ES细细胞胞的的形形态态结结构构（胞胞体体体体积积小小，核核大大、有有一一个个或或几几个个核核仁仁）和和生生长长特特性性（呈呈克克隆隆状状生生长长，细细胞胞紧紧密密聚聚集集，形形似似鸟鸟巢巢，界界限限不不清清）对对ES细胞进行初步鉴定。细胞进行初步鉴定。核核型型分分析析：ES细细胞胞具具有有正正常常二二倍倍体体核核型型，可可用用核核型型分析进行检验分析进行检验鉴别方法鉴别方法34ppt课件课件A phase contrast image of the pluripotent murine embryonic germ cell35ppt课件课件碱性磷酸酶（碱性磷酸酶（AKP）染色：）染色：以是否出现阳性反应确以是否出现阳性反应确定定 SSEA-I 免疫荧光标记：免疫荧光标记：第第1抗体，抗体，SSEA1（鼠抗（鼠抗ES细胞单克隆抗体）。细胞单克隆抗体）。样本在激光共聚焦图像系统样本在激光共聚焦图像系统下观察下观察,结果依细胞是否出现荧光作出判断。结果依细胞是否出现荧光作出判断。鉴别方法鉴别方法36ppt课件课件 分化能力检测分化能力检测体外分化试验体外分化试验体内分化试验体内分化试验嵌合体形成嵌合体形成核移植核移植37ppt课件课件胚胎干细胞特点比较胚胎干细胞特点比较38ppt课件课件5、胚胎干细胞的体外诱导分化、胚胎干细胞的体外诱导分化人人ES细细胞胞具具有有多多向向分分化化潜潜能能,能能分分化化为为属属于于内内胚胚层层、中中胚胚层层和和外外胚胚层层范范畴畴的的多多种种类类型型细细胞胞：包包括括神神经经细细胞胞、肝肝细细胞胞、造造血血母母细细胞胞、分分泌泌胰胰岛岛素素细细胞胞、心心肌肌细细胞胞、内内皮皮细细胞胞等等。这这一一特特性性使使其其可可被被用用来来治治疗疗各各种种疾疾病病，如如帕帕金金森森病病、肝肝病病、血血液液病病、糖糖尿尿病病、心心肌肌梗梗塞塞等等。但但是是如如何何抑抑制制hESC在在体体外外的的自自我我分分化化，并并诱诱导导其其分分化化为为我我们们需需要要的的细细胞胞，是是面面临临的的一一个个重重大问题。大问题。39ppt课件课件 Induced differentiation of human ES-derived cells in culture.40ppt课件课件干细胞诱导分化的常用方法干细胞诱导分化的常用方法加加入入诱诱导导细细胞胞分分化化的的因因子子或或化化学学物物质质，VEGF、bFGF、DMSO和和RA等等将将ES细胞与特定的细胞共培养细胞与特定的细胞共培养 将某种分化诱导因子的基因转入将某种分化诱导因子的基因转入ES细胞内细胞内 41ppt课件课件 胎牛血清，骨髓基质细胞共培养胎牛血清，骨髓基质细胞共培养胚胎干细胞胚胎干细胞-造血细胞造血细胞 RA胚胎干细胞胚胎干细胞-神经细胞神经细胞 DMSO胚胎干细胞胚胎干细胞-肌肉细胞肌肉细胞 TGF-B1,VEGF,bFGF胚胎干细胞胚胎干细胞-血管和内皮细胞血管和内皮细胞 RA+胰岛素胰岛素+T3胚胎干细胞胚胎干细胞-脂肪细胞脂肪细胞 BMP-2,BMP-4胚胎干细胞胚胎干细胞-软骨细胞软骨细胞 地塞米松，磷酸甘油地塞米松，磷酸甘油胚胎干细胞胚胎干细胞-骨细胞骨细胞 基因转染基因转染胚胎干细胞胚胎干细胞-胰岛素分泌细胞胰岛素分泌细胞42ppt课件课件ES细细胞胞系系一一旦旦建建立立便便迅迅速速增增殖殖，在在维维持持培培养养中中，需需保保持持较较高高的的细细胞胞密密度度以以维维持持较较高高的的分分裂裂相相，同同时时可可减减少少细细胞胞的的自自我我分分化化，另另外外，传传代代时时，要要保保证证消消化化成成单单细细胞胞，细细胞胞团团存存在在可可刺刺激激细细胞胞分分化化。及时换液；及时传代；不断冻存。及时换液；及时传代；不断冻存。6 6、胚胎干细胞系保存、胚胎干细胞系保存43ppt课件课件第二节第二节 诱导的多能干细胞诱导的多能干细胞Induced Pluripotent Stem Cells44ppt课件课件Currently available methods to generates pluripoptent stem cells from adult somaticCell Stem Cell DOI 10.1016/j.stem.2007.05.012iPS核移植方法核移植方法融合融合体细胞诱导体细胞诱导45ppt课件课件vPluripotent stem cells can be generated from somatic cells by the combination of a small number of factors,these cells called induced Pluripotent stem cells.v可可通通过过加加入入几几种种因因子子使使体体细细胞胞转转变变成成多多能能干干细细胞胞，得到的细胞叫诱导多能干细胞得到的细胞叫诱导多能干细胞Takahashi and Yamanaka,2006,Cell 126,663676)46ppt课件课件v细胞重编程细胞重编程(Reprogramming Cells)指的是分化的指的是分化的细胞在特定的条件下被逆转后恢复到全能性状态，细胞在特定的条件下被逆转后恢复到全能性状态，或者形成胚胎干细胞系，或者进一步发育成一个或者形成胚胎干细胞系，或者进一步发育成一个新的个体的过程。新的个体的过程。47ppt课件课件The generation of iPS cells from adult human dermal fibroblasts with four factors:Oct3/4,Sox2,Klf4,and c-Myc.Human iPS cells were similar to human embryonic stem(ES)cells in morphology,proliferation,surface antigens,gene expression,epigenetic status of pluripotent cell-specific genes,and telomerase activity.Furthermore,these cells could differentiate into cell types of the three germ layers in vitro and in teratomas.These findings demonstrate that iPS cells can be generated from adult human fibroblasts.四种因子引入成体人皮肤成纤维细胞，得到四种因子引入成体人皮肤成纤维细胞，得到iPSDOI10.1016/j.cell.2007.11.01948ppt课件课件49ppt课件课件鉴定人胚胎干细胞中表达丰度高的基因鉴定人胚胎干细胞中表达丰度高的基因50ppt课件课件筛选出了筛选出了24个候选因子个候选因子Candidates for pluripotency inducing factors1 Transcription factors specifically expressed in ESCs2 Growth-and tumour-related gene shown to play important roles in ESCs3 Factors specifically expressed in ESCs,but with,as yet,less defined functionsESCESC中特异表达的转录因子中特异表达的转录因子ESCESC中起重要作用的生长和癌症相关基因中起重要作用的生长和癌症相关基因ESCESC特异表达的因子，功能未知特异表达的因子，功能未知51ppt课件课件引入这些因子，筛选哪些因子是有效的？引入这些因子，筛选哪些因子是有效的？52ppt课件课件筛选系统筛选系统Evaluation system for the candidate factors53ppt课件课件四个诱导因子的可能作用四个诱导因子的可能作用The induction of induced pluripotent stem(iPS)cells by Oct-3/4,Sox2,c-Myc and KLF454ppt课件课件诱导多能干细胞的效率很低诱导多能干细胞的效率很低Low efficiency of induced pluripotent stem(iPS)cell induction55ppt课件课件Putative Roles of the FourFactors in the Induction of iPS Cells56ppt课件课件体细胞、诱导多能干细胞、胚胎干细胞的关系体细胞、诱导多能干细胞、胚胎干细胞的关系Nature reviews，200857ppt课件课件获得多能干细胞方法的比较获得多能干细胞方法的比较Naturereviews，200858ppt课件课件Naturereviews，200859ppt课件课件v小鼠的成纤维细胞诱导成干细胞小鼠的成纤维细胞诱导成干细胞Cell.2006;126(4):663-76.v人人 皮皮 肤肤 成成 纤纤 维维 细细 胞胞 诱诱 导导 成成 干干 细细 胞胞 DOI 10.1016/j.cell.2007.11.019v病病态态皮皮肤肤细细胞胞诱诱导导成成干干细细胞胞(Science.2008;321(5893):1218-21)v仅用两个基因成功培育出仅用两个基因成功培育出iPS细胞细胞 v成功移除诱导万能干细胞中致癌基因成功移除诱导万能干细胞中致癌基因 Cell，2009 Volume 136,Issue 5,964-977v不使用病毒不使用病毒(transposon)诱导出人类万能细胞诱导出人类万能细胞Nature doi:10.1038/nature07864;Nature doi:10.1038/nature07863 v科学家开发新技术科学家开发新技术(核转染核转染)培养培养iPS细胞更安全细胞更安全 Science March 27研究进展研究进展60ppt课件课件在在小小鼠鼠体体内内经经过过基基因因重重排排技技术术，将将三三个个重重要要转转录录因因子子Ngn3、Pdx1和和Mafa导导入入小小鼠鼠分分化化成成熟熟的的胰胰腺腺外外分分泌泌细细胞胞内内，经经程程序序重重排排转转变变成成为为胰胰腺腺细细胞胞，与与内内生生胰胰腺腺细细胞胞没没有有差差异异。这这说说明明细细胞胞重重排排技技术术到到现现阶阶段段可可以以直直接接将将器器官官中中的的成成体体分分化化细细胞胞经经过过重重排排诱诱导导成成我我们们想想要要的的功功能能细胞。细胞。Nature.2008 Oct 2;455(7213):627-32 61ppt课件课件Generation of Induced Pluripotent Stem Cells Using Recombinant Proteinsthe first to demonstrate that somatic cells(i.e.,murine fibroblasts)can be fully reprogrammed into pluripotent stem cells by direct delivery of recombinant reprogramming proteins.This protein transduction method represents a significant advance in generating iPSCs and has several major advantages over previous iPSC methods.Cell Stem Cell,Volume 4,Issue 5,381-384 62ppt课件课件5 things to know before jumping on the iPS bandwagonvAnyone can do it-Fact(mostly)vEveryone can have their own custom-tailored cells-Fiction(unless youre rich)vThe cures are on their way-Too soon to tell vEmbryonic stem cells are the same as iPS cells-Fact(so far,anyway)viPS cells have no ethical issues-Fiction(depends on what you want to do)Nature 452,406-408(2008)|doi:10.1038/452406a诱导多能干细胞离应用有多远？诱导多能干细胞离应用有多远？63ppt课件课件第三节第三节 干细胞应用的法律、伦理道德问题干细胞应用的法律、伦理道德问题64ppt课件课件The Stem Cell DebatevOn August 9,2001,President George Bush announced that NIH will fund human embryonic stem cell(HESC)research for the first time.The research will be restricted to 72 cell lines derived from surplus fertilized embryos before August 9.vBoth opponents and supporters of HESC research are unhappy with the ruling.Opponents believe that federal funding of human ESC research will open a Pandoras box leading to baby and organ factories.Supporters believe that the restrictions will hold back crucial research that will benefit millions of people.vResearchers have recently found that they can create cloned embryos.Stem cells derived from such embryos have the same genes and are an ideal source of stem cells for transplantation.Congress,however,is considering a bill that would outlaw making of cloned embryonic stem cells.65ppt课件课件Importance of Stem CellsStudies of human embryonic stem cells will lead to major advances in human biology Embryonic stem cell research will provide critical insights into mechanisms of cell differentiation,growth,and death.Understanding stem cells may provide keys to why people age.Limitations on the study of human embryonic stem cell research will hold back biomedical research.Human embryonic stem cell therapies can save lives and restore function of peopleHuman embryonic stem cell can replace damaged or lost cellsThese include diabetes,degenerative neurological diseases,demyelinative diseases,brain&spinal cord injury.These conditions are the most common and costly causes of disability in the United States.66ppt课件课件Opposition to HESC ResearchKilling human embryos is unacceptableUse and study of human embryonic stem cells will require destruction of human embryos.Killing human embryos is unacceptable,no matter how much good such research will bring about.The facts that embryos will die anyway and that many people would benefit from the therapies do not justify killing embryos.The end does not justify the means.Embryonic stem cell therapies are not necessaryAdult and other sources of stem cells,i.e.umbilical blood or bone marrow stem cells can be used.Many studies suggest that stem cells from these sources are beneficial in animal disease modelsEmbryonic stem cells may form tumors whereas adult stem cells have limited growth potential and are less likely to produce cancers.67ppt课件课件Common MisconceptionsHuman embryonic stem cell research encourages abortions.The proposed NIH research will use frozen fertilized eggs,not aborted fetuses.The fertilized eggs are used with permission of the parents who would otherwise discard them.Availability of human embryonic stem cells should reduce the current need for and use of human fetal tissues to treat Parkinsons disease and other conditions.The research will increase killing of human embryos.The proposed NIH research will not create or clone human embryos.Only fertilized eggs that were already been created for the purposes of in vitro fertilization are used.Availability of this source of stem cells should reduce current unrestricted creation and destruction of human embryos for their stem cells.68ppt课件课件More MisconceptionsEmbryonic stem cells come from embryos that can become adultsThousands of fertilized eggs are being discarded from fertility and not being used for research or therapyMany fertilized eggs have been stored beyond the time when they are suitable for producing embryos.Many parents do not want their eggs to be“adopted”by others.Embryonic stem cells come from embryos with recognizable body parts Embryonic stem cells come from blastocysts(2 weeks),little round balls of cells with no discernible organs or body parts.The blastocysts are never implanted into a uterus.Embryos form only after the notochord appears at about 2 weeks.Embryos become fetuses at 6 weeks.69ppt课件课件Religious PositionsHuman embryonic stem cells are immoralThe Catholic and Greek Orthodox Churches believe that embryos are potential humans.Even if embryos are being destroyed for other reasons,their use is immoral.Research and use of early embryos is not immoralThe Synod(Protestant)believes that human embryonic research is not immoral if it occurs before implantationIslamic schools do not recognize early embryos as moral persons and have no difficulty with use and study of them.Life-saving research is a moral obligationThe Jewish faith believes that saving human lives is a moral obligation and a divine mandate as long as care is taken to ensure that the process is fair to all parties involved.70ppt课件课件人胚胎干细胞研究伦理指导原则人胚胎干细胞研究伦理指导原则(中华人民共和国科学技术部、卫生部中华人民共和国科学技术部、卫生部二二三年十二月二十四日发布三年十二月二十四日发布)第一条第一条 为了使我国生物医学领域人胚胎干细胞研为了使我国生物医学领域人胚胎干细胞研究符合生命伦理规范，保证国际公认的生命伦理准究符合生命伦理规范，保证国际公认的生命伦理准则和我国的相关规定得到尊重和遵守，促进人胚胎则和我国的相关规定得到尊重和遵守，促进人胚胎干细胞研究的健康发展，制定本指导原则。干细胞研究的健康发展，制定本指导原则。第二条第二条 本指导原则所称的人胚胎干细胞包括人胚本指导原则所称的人胚胎干细胞包括人胚胎来源的干细胞、生殖细胞起源的干细胞和通过核胎来源的干细胞、生殖细胞起源的干细胞和通过核移植所获得的干细胞。移植所获得的干细胞。第三条第三条 凡在中华人民共和国境内从事涉及人胚胎凡在中华人民共和国境内从事涉及人胚胎干细胞的研究活动，必须遵守本指导原则。干细胞的研究活动，必须遵守本指导原则。71ppt课件课件第四条第四条 禁止进行生殖性克隆人的任何研究。禁止进行生殖性克隆人的任何研究。第五条第五条 用于研究的人胚胎干细胞只能通过下列方用于研究的人胚胎干细胞只能通过下列方式获得：式获得：（一）体外受精时多余的配子或囊胚；（一）体外受精时多余的配子或囊胚；（二）自然或自愿选择流产的胎儿细胞；（二）自然或自愿选择流产的胎儿细胞；（三）体细胞核移植技术所获得的囊胚和单性分裂（三）体细胞核移植技术所获得的囊胚和单性分裂囊胚；囊胚；（四）自愿捐献的生殖细胞。（四）自愿捐献的生殖细胞。72ppt课件课件第六条第六条 进行人胚胎干细胞研究，必须遵守以下行为进行人胚胎干细胞研究，必须遵守以下行为规范：规范：（一）利用体外受精、体细胞核移植、单性复制技（一）利用体外受精、体细胞核移植、单性复制技术或遗传修饰获得的囊胚，其体外培养期限自受精术或遗传修饰获得的囊胚，其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过或核移植开始不得超过1414天。天。（二）（二）不得将前款中获得的已用于研究的人囊胚植不得将前款中获得的已用于研究的人囊胚植入人或任何其他动物的生殖系统。入人或任何其他动物的生殖系统。（三）不得将人的生殖细胞与其他物种的生殖细胞（三）不得将人的生殖细胞与其他物种的生殖细胞结合。结合。73ppt课件课件第七条第七条 禁止买卖人类配子、受精卵、胚胎或胎儿组织。禁止买卖人类配子、受精卵、胚胎或胎儿组织。第八条第八条 进行人胚胎干细胞研究，必须认真贯彻知情同进行人胚胎干细胞研究，必须认真贯彻知情同意与知情选择原则，签署知情同意书，保护受试者的隐意与知情选择原则，签署知情同意书，保护受试者的隐私。私。前款所指的知情同意和知情选择是指研究人员应当在实前款所指的知情同意和知情选择是指研究人员应当在实验前，用准确、清晰、通俗的语言向受试者如实告知有验前，用准确、清晰、通俗的语言向受试者如实告知有关实验的预期目的和可能产生的后果和风险，获得他们关实验的预期目的和可能产生的后果和风险，获得他们的同意并签署知情同意书。的同意并签署知情同意书。74ppt课件课件第第九九条条 从从事事人人胚胚胎胎干干细细胞胞的的研研究究单单位位应应成成立立包包括括生生物物学学、医医学学、法法律律或或社社会会学学等等有有关关方方面面的的研研究究和和管管理理人人员员组组成成的的伦伦理理委委员员会会，其其职职责责是是对对人人胚胚胎胎干干细细胞胞研研究究的的伦伦理理学学及及科科学学性性进进行行综综合合审审查查、咨咨询询与与监监督。督。第第十十条条从从事事人人胚胚胎胎干干细细胞胞的的研研究究单单位位应应根根据据本本指指导导原则制定本单位相应的实施细则或管理规程。原则制定本单位相应的实施细则或管理规程。第第十十一一条条本本指指导导原原则则由由国国务务院院科科学学技技术术行行政政主主管管部部门、卫生行政主管部门负责解释。门、卫生行政主管部门负责解释。第十二条第十二条本指导原则自发布之日起施行。本指导原则自发布之日起施行。75ppt课件课件v细胞培养的新进展细胞培养的新进展v细胞融合的新方法细胞融合的新方法v细胞融合的主要应用（选择其中几点或一点详述）细胞融合的主要应用（选择其中几点或一点详述）v胚胎性别鉴定的主要方法胚胎性别鉴定的主要方法v分子标记技术在胚胎工程中的应用分子标记技术在胚胎工程中的应用v试管动物的发展历史试管动物的发展历史v试管婴儿的相关法律试管婴儿的相关法律v细胞核移植的最新进展细胞核移植的最新进展vCre-LoxPCre-LoxP的应用的应用v转基因动物在基础生物学中的应用转基因动物在基础生物学中的应用v转基因动物在医学的应用转基因动物在医学的应用v转基因动物的优缺点转基因动物的优缺点v胚胎干细胞的定向诱导胚胎干细胞的定向诱导v胚胎干细胞在医学上的应用胚胎干细胞在医学上的应用viPSiPS的最新进展的最新进展76ppt课件课件