干细胞一、干细胞简介干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞。

在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。

根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞（embryonic stem cell，ES细胞）和成体干细胞（somatic stem cell）。

根据干细胞的发育潜能分为三类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞（专能干细胞）。

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，并具有较高的端粒酶活性。

胚胎干细胞（Embryonic stem cell）的发育等级较高，是全能干细胞（Totipotent stem cell），而成体干细胞的发育等级较低，是多能干细胞或单能干细胞。

干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。

人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。

最新研究发现，成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织，为干细胞的广泛应用提供了基础。

二、各种干细胞概述胚胎干细胞：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。

研究和利用ES细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。

在未来几年，ES细胞移植和其它先进生物技术的联合应用很可能在移植医学领域引发革命性进步。

成体干细胞：成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。

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。

成体干细胞可以由下列几个方面得到：⑴胚胎细胞——由胚胎干细胞定向分化，或移植分化而成。

⑵胚胎组织——由分离胚胎组织、细胞分离、或培养而成。

⑶成体组织——由脐血、新生儿胎盘、骨髓、外周血、骨髓间质、脂肪细胞等得到。

造血干细胞：造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。

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。

造血干细胞还可分化出各种淋巴细胞。

B浆细胞抗体骨髓造血干细胞胸腺T细胞效应T细胞与靶细胞结合淋巴因子（干扰素白细胞介素）例题1．(14分)下图为人的造血干细胞进行的部分生理过程简图，A~E分别代表不同细胞。

请据图回答问题：（1）B 经过___________过程形成C ，若用含3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷（3H-TdR ）的培养液来培养B ，细胞内3H-TdR 参与合成的生物大分子是___________，该分子所在的细胞结构名称是___________， 从B 到C 经过一次分裂，C 中具有放射性的细胞比例为___________。

（2）C 经过___________过程形成D ，该过程中细胞核内的___________通过核孔进入细胞质，该分子的作用是作为___________的模板。

（3）图中_________可能是浆细胞，它参与特异性免疫中的 免疫，该细胞内遗传信息的流向是_________。

（4）红细胞主要在人体的骨髓内生成，正常情况下，只有成熟的红细胞才会离开骨髓进入血液。

若D 为骨髓内未成熟的红细胞，则它生活的内环境为 ，与D 相比，E 中明显增多的细胞器是________。

（5）肾分泌的促红细胞生成素（EPO ），能增强造血干细胞活动，促进机体细胞进行___________提供能量。

若运动员长期注射EPO 会使机体血液中血浆比例相对__________。

【答案】(14分，1分/空)（1）有丝分裂（或：分裂、细胞分裂） DNA （或：脱氧核糖核酸）细胞核和线粒体（答不全不给分） 100%（2）分化 mRNA （或：信使RNA ） 翻译（3）E 体液 DNA → RNA →蛋白质 （4）组织液（或：骨髓液） 高尔基体（多答“内质网、线粒体”不扣分）（5）有氧呼吸 减少2．下图表示人体内某些淋巴细胞的分化和免疫过程，数字表示过程，字母表示细胞或物质。

相关叙述正确的是 （ ）A ．当抗原x 再次侵入人体时，通过④⑤过程，机体产生更强的免疫反应B ．e 细胞在非特异性免疫和特异性免疫中的作用完全相同C ．d 细胞可在体外大量培养，其产生的物质Y 叫做单克隆抗体，特异性强、灵敏度高造血干细胞 A B C E D C转录 翻译D．与Y合成和分泌有关的膜性细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体【答案】A神经干细胞：神经干细胞的研究尚处初级阶段。

理论上讲，任何一种中枢神经疾病都可归结为神经干细胞功能的紊乱。

给帕金森氏综合症患者的脑内移植含有多巴胺生成细胞的神经干细胞，可治愈部分患者的症状。

周边血干细胞：骨髓中存有人体内最主要造血干细胞的来源,而周边血干细胞则是指借由施打白细胞生长激素,将骨髓中的干细胞驱动至血液中,再经由血液分离机收集取得之干细胞.由于与骨髓造血干细胞极为相近,现已逐渐取代需要全身麻醉的骨髓抽取手术.脂肪干细胞：以往人们因塑身而抽出的脂肪,大部分都当废弃物丢掉,现经由医学专家研究证,脂肪中含有大量的间质干细胞,间质干细胞具有体外增生及多重分化的潜力,能运用于组织与器官的再生与修复.骨髓间充质干细胞：是干细胞家族的重要成员,来源于发育早期的中胚层和外胚层.MSC 最初在骨髓中发现,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控和自我复制等特点而日益受到人们的关注.如间充质干细胞在体内或体外特定的诱导条件下,可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、肝、心肌、内皮等多种组织细胞,连续传代培养和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,可作为理想的种子细胞用于衰老和病变引起的组织器官损伤修复.骨髓间充质干细胞由于其来源广泛,易于分离培养,并且具有较强的分化潜能和可自体移植等优点,越来越受到学者们的青睐,被认为是不久即将被引入临床治疗的最优干细胞.胎盘造血干细胞胎盘是胎儿和母亲血液交换的场所，含有非常丰富的血液微循环。

人在母亲子宫内发育的阶段，胎盘是首先形成的器官之一。

胎盘中含有大量的早期干细胞，包括数量丰富的造血干细胞。

这些干细胞在胎盘中行使着造血的功能。

小孩出生后剥离的胎盘内所含的造血干细胞，可以分化形成各种血细胞（红细胞、白细胞、血小板等），注射到体内可以发挥造血功能。

小肠干细胞小肠干细胞是位于肠黏膜隐窝内的具有自我更新与增殖分化功能的细胞，小肠上皮细胞的凋亡脱落及受损坏死与小肠干细胞增殖、分化之间的动态平衡，在维持肠道屏障结构和功能的完整以及损伤后的修复中扮演着重要角色。

小肠干细胞具有如下特点：干细胞标志物比较明确；具有辐射超敏，小剂量照射即可诱导凋亡。

例题1.（16分）小肠干细胞通过增殖分化使小肠上皮细胞得到更新，科研人员对此进行研究。

（1）小肠干细胞以____________分裂方式进行增殖，并分化为潘氏细胞和____________细胞，如图1。

潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质，抵抗外来病原体，参与小肠微环境的____________（填“特异性”或“非特异性”）免疫反应。

（2）小肠干细胞特异性地表达L蛋白，并且每个细胞中的表达量基本一致。

科研人员利用____________酶和DNA连接酶将绿色荧光蛋白基因与L蛋白基因连接，转入小鼠受精卵细胞中。

从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养，定期从培养液中取样，测定样品的绿色荧光强度，检测结果可反映出小肠干细胞____________的多少。

（3）科研人员在上述小肠干细胞培养液中加入药物T，几天后洗去药物，转入新的培养液中培养（记为第0天），定期取样并测定样品的绿色荧光强度，结果如图2。

药物T处理使蛋白S的合成量下降，药物T处理停止后0~4天，小肠干细胞中蛋白S的含量仍较低。

结合实验数据推测，蛋白S对小肠干细胞的凋亡有____________作用。

（4）研究发现，蛋白S含量较低时，小肠干细胞会分泌W因子，并作用于周围的小肠干细胞。

据此推测，上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是W因子____________。

（5）综合上述研究分析，小肠受到外界环境刺激时，能通过多种调节作用维持小肠干细胞数目的____________。

【答案】（16分）（1）有丝小肠上皮非特异性（2）限制数目（3）抑制（4）促进周围的小肠干细胞增殖，使小肠干细胞数目恢复（5）稳态（或“相对稳定”）三、干细胞的应用美容领域：干细胞美容原理是通过输注特定的多种细胞（包括各种干细胞和免疫细胞），激活人体自身的“自愈功能”，对病变的细胞进行补充与调控，激活细胞功能，增加正常细胞的数量，提高细胞的活性，改善细胞的质量，防止和延缓细胞的病变，恢复细胞的正常生理功能，从而达到对抗衰老的目的。

器官移植：干细胞的用途非常广泛，涉及到医学的多个领域。

科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细胞为“种子”，培育出一些人的组织器官。

干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用，将产生一种全新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官，从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官，来替换自身病变的或衰老的组织器官。

疾病治疗：干细胞治疗疾病的基本原理：对组织细胞损伤的修复、替代损伤细胞的功能、刺激机体自身细胞的再生功能。

干细胞有望使用在对呼吸道疾病、肾病、自身免疫病、脑损伤等方面。

生物修复：脐带间充质干细胞能修复损伤或病变的组织器官，用于治疗骨和肌肉衰退性疾病、心脑血管疾病、肝病、脑及脊髓神经损伤和老年痴呆等。

例题1．人脐带间充质干细胞在特定诱导条件下，可分化为脂肪、肝、神经等多种组织细胞。

下图表示培养人脐带间充质干细胞的大致过程，相关说法错误．．的是A．人脐带间充质干细胞属于多能干细胞B．通过离心去上清液可以除去胰蛋白酶C．在超净台上操作可满足细胞培养所需的无毒、无菌条件D．出现接触抑制前，培养瓶中的细胞数量增长有可能呈“S”型【答案】C。