干細(xì)胞

1、干細(xì)胞的那些事兒,張 旭2011-3-31干細(xì)胞與再生生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,關(guān)于干細(xì)胞的熱門話題胚胎干細(xì)胞人獸混合胚胎iPS細(xì)胞本實(shí)驗(yàn)室的工作干細(xì)胞產(chǎn)業(yè)簡(jiǎn)述,關(guān)于干細(xì)胞的熱門話題,胚胎干細(xì)胞人獸混合胚胎布什反對(duì)奧巴馬支持誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),人獸混合胚胎,英國(guó)議會(huì)下院通過(guò)允許合成人獸混合胚胎法案圖為投票現(xiàn)場(chǎng),英國(guó)首相戈登·布朗親臨現(xiàn)場(chǎng)投票,英國(guó)公共衛(wèi)生大臣普莉瑪洛

2、羅呼吁說(shuō)：“（英國(guó)）每7對(duì)夫婦當(dāng)中就有1對(duì)需要獲得不孕不育方面的治療， 有35萬(wàn)阿爾茨海默癥（老年癡呆癥）患者， 每周分別有5名新生兒患上、3名年輕人死于囊腫性纖維化 ——— 這些人都能從新法案中獲益?！?新聞回顧,20 May 2008,奧巴馬政府大力支持干細(xì)胞研究,2011年美國(guó)聯(lián)邦政

3、府撥款11億美元用于干細(xì)胞相關(guān)的研究(根據(jù)NIH數(shù)據(jù)),奧巴馬修改小布什對(duì)干細(xì)胞研究的禁令,干細(xì)胞領(lǐng)域的新篇章-iPS細(xì)胞,新聞回顧,iPS細(xì)胞: 生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最熱門方向 2006? 現(xiàn)在：被引用2231次Yamanaka S2009 拉斯克獎(jiǎng)(Lasker)得主 (拉斯克獎(jiǎng)：美國(guó)生物醫(yī)學(xué)最高獎(jiǎng) 美國(guó)的諾貝爾獎(jiǎng)

4、 小諾貝爾獎(jiǎng)(50%)),iPS細(xì)胞: 誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞 是一種特殊的干細(xì)胞,近幾年評(píng)出的十大科技進(jìn)展,新聞回顧,三次包括iPS細(xì)胞；iPS細(xì)胞在榜單上的位置分別如下：,2007 第二2008 第一2010 第九,凸顯了iPS細(xì)胞的重大意義、熱門、發(fā)展迅速,十二五 973重大科學(xué)問(wèn)題,……,……,新聞回顧,08-

5、10年 973計(jì)劃中的干細(xì)胞項(xiàng)目,來(lái)源：科技部網(wǎng)站,。。。。。。共11項(xiàng)(生物醫(yī)學(xué)類共約80項(xiàng))累計(jì)經(jīng)費(fèi)：約2.75億人民幣,新聞回顧,,干細(xì)胞究竟是什么？干細(xì)胞為什么如此重要？人獸混合胚胎和iPSC有何用途？,干細(xì)胞的種類,顯微鏡下觀察,如何獲得人的胚胎干細(xì)胞？,,胚胎,1998年 James Thomson 發(fā)明,胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn),囊胚,特點(diǎn)1：可以無(wú)限自我復(fù)制,特點(diǎn)2：可以變成人體的

6、 任何其它細(xì)胞,七十二變,神經(jīng)元,血細(xì)胞,肝臟細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞的用途,胚胎干細(xì)胞,神經(jīng)元,治療帕金森病等,治療糖尿病,胰島細(xì)胞,心肌細(xì)胞,治療心臟相 關(guān)疾病,肝臟細(xì)胞,治療肝臟相關(guān)疾病,藥物篩選/毒性測(cè)試,研究發(fā)育的機(jī)制,正在開展的胚胎干細(xì)胞臨床試驗(yàn),美國(guó)FDA批準(zhǔn)Geron：,胚胎干細(xì)胞,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,治療癱瘓病人,為何有爭(zhēng)議？,Absolutely NO!,Stupid policy!,VS,小布什為干細(xì)

7、胞研究頒布禁令,奧巴馬為干細(xì)胞研究解禁,理由：破壞胚胎(生命) 踐踏人類尊嚴(yán)和道德價(jià)值,理由：幫助攻克眾多疾病 是重大機(jī)遇,限制條件,破壞胚胎和卵細(xì)胞來(lái)源有限成為限制條件有其它辦法嗎？,多利羊和克隆,1996 英國(guó),用該方法，已成功克隆出：小鼠，大鼠，綿羊，山羊，貓，狗，豬，牛，兔，馬，猴。。。用于人？ 人的胚胎干細(xì)胞(治療性克隆)？,胚胎

8、干細(xì)胞,發(fā)育成動(dòng)物,特點(diǎn)：遺傳物質(zhì)(DNA)全部來(lái)自體細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞的新來(lái)源,胚胎干細(xì)胞,同樣：破換人胚胎，缺人卵細(xì)胞，違反倫理 X,胚胎干細(xì)胞,人的卵細(xì)胞,人的精子,受精卵,體內(nèi)發(fā)育,胚胎干細(xì)胞的新來(lái)源,胚胎干細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞,人獸混合胚胎,同樣：破換人胚胎，缺人卵細(xì)胞，違反倫理 X,人獸混合胚胎,英國(guó)議會(huì)下院通過(guò)允許合成人獸混合胚胎法案圖為投票現(xiàn)場(chǎng),英國(guó)首相戈登·布朗親臨現(xiàn)場(chǎng)投票,英國(guó)公共衛(wèi)生大臣

9、普莉瑪洛羅呼吁說(shuō)：“（英國(guó)）每7對(duì)夫婦當(dāng)中就有1對(duì)需要獲得不孕不育方面的治療， 有35萬(wàn)阿爾茨海默癥（老年癡呆癥）患者， 每周分別有5名新生兒患上、3名年輕人死于囊腫性纖維化 ——— 這些人都能從新法案中獲益。”,新聞回顧,20 May 2008,人獸混合胚胎研究進(jìn)展,2003，中國(guó)科學(xué)家

10、盛慧珍首次發(fā)表相關(guān)科學(xué)論文 得到人兔混合胚胎,盛慧珍得到的人兔混合胚胎,發(fā)育中的人兔混合胚胎,從人兔混合胚胎得到的胚胎干細(xì)胞,該方面的研究工作后來(lái)被迫中斷,其它人獸混合胚胎,2003 美國(guó) 扎沃斯 人牛混合胚胎2004 美國(guó) 杰弗里·普拉特 人豬混合胚胎2004 美國(guó) 伊斯梅爾·贊賈尼

11、 人/綿羊混合胚胎2005 中國(guó) 黃淑幀和曾凡一 人/山羊混合胚胎(發(fā)表)2008 英國(guó) 特拉維夫 人/?；旌吓咛?。。。。。。,倫理危機(jī),半獸人？新物種？,德國(guó)等國(guó)家嚴(yán)厲禁止人獸混合胚胎研究；英國(guó)等允許的國(guó)家制定嚴(yán)格的規(guī)范，如發(fā)育超過(guò)14天的胚胎必須銷毀；,人獸混合胚胎研究的沒落,倫理阻力： 擔(dān)心出現(xiàn)新物種、轉(zhuǎn)基因嬰兒等；Rob

12、ert Lanza發(fā)表文章表明存在的問(wèn)題“存在基因缺陷……很難成功……可能無(wú)醫(yī)學(xué)價(jià)值……”新技術(shù)(iPSC)的出現(xiàn),iPS細(xì)胞,誘導(dǎo)多能性干細(xì)胞(induced pluripotent stem cells)；iPS cells；2006 日本 Yamanaka S 發(fā)明iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞極其類似； 在眾多方面可取代胚胎干細(xì)胞；,如何獲取iPS細(xì)胞？,皮膚細(xì)胞,培養(yǎng),導(dǎo)入四種基因,篩選, 擴(kuò)增,發(fā)明鼠的iPS細(xì)

13、胞2007 發(fā)明人的iPS細(xì)胞,iPS細(xì)胞,iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞相似,胚胎干細(xì)胞iPS細(xì)胞,特點(diǎn)1：可以無(wú)限自我復(fù)制,特點(diǎn)2：可以變成人體的 任何其它細(xì)胞,iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞相似的嚴(yán)格證明,2009 中科院動(dòng)物所周琪證明： iPS細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞相似 iPS具有胚胎干細(xì)胞的功

14、能,對(duì)鼠的iPS進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,鼠iPS細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞一樣可以得到活體小鼠方法：四倍體補(bǔ)償,iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞相似的嚴(yán)格證明,胚胎干細(xì)胞,注入胚胎干細(xì)胞,注入iPS細(xì)胞,周琪的這項(xiàng)工作,證明iPS細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞相似證明iPS具有胚胎干細(xì)胞的功能被《時(shí)代》周刊評(píng)為2009年十大科技進(jìn)展之五被十一五總結(jié)-科技篇突出報(bào)道,iPS細(xì)胞 VS 胚胎干細(xì)胞,獲取iPS細(xì)胞：,獲取胚胎干細(xì)胞：,破壞胚胎倫理爭(zhēng)議,需要卵細(xì)胞,

15、來(lái)源廣泛,,特性、功能一樣,免疫排斥,使用iPS技術(shù),胚胎干細(xì)胞,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,治療癱瘓病人,免疫排斥：受者對(duì)供者組織器官產(chǎn)生的排斥反應(yīng),,美國(guó)FDA批準(zhǔn)Geron：,iPS細(xì)胞,運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元,,,個(gè)性化治療方案無(wú)免疫排斥,iPS細(xì)胞應(yīng)用實(shí)例,2008 Rudolf Jaenisch 發(fā)表于《美國(guó)科學(xué)院院刊》iPS細(xì)胞治療小鼠帕金森病,帕金森癥是一種慢性的神經(jīng)退行性疾病，患者會(huì)出現(xiàn)肌肉僵硬、姿勢(shì)顫動(dòng)和行動(dòng)遲緩等癥狀，目前治療主要依

16、賴多巴胺替代療法。臨床上，移植胎兒的中腦組織可以 作為一種多巴胺細(xì)胞的替代療法。然而，有限的胎兒中腦組織來(lái)源極大地限制了這種療法的臨床應(yīng)用。于是，科學(xué)家把目光投向了干細(xì)胞來(lái)源的多巴胺神經(jīng)元。,iPS細(xì)胞應(yīng)用實(shí)例,2008 Rudolf Jaenisch 發(fā)表于《美國(guó)科學(xué)院院刊》iPS細(xì)胞治療小鼠帕金森病,正常鼠,患帕金森病的鼠,,iPS細(xì)胞,多種有功能的神經(jīng)細(xì)胞,注入體內(nèi),緩解病癥,iPS細(xì)胞應(yīng)用實(shí)例,2008 Rudolf Jae

17、nisch 發(fā)表于《美國(guó)科學(xué)院院刊》iPS細(xì)胞治療小鼠帕金森病,治療后的狀況：,得到由功能的神經(jīng)細(xì)胞； 能改善患病小鼠的行為,iPS細(xì)胞作為疾病模型,健康細(xì)胞,有缺陷的細(xì)胞,健康的iPS細(xì)胞,有缺陷的iPS細(xì)胞,治療,治療,研究疾病,,修正缺陷,iPS細(xì)胞可用作研究疾病,October 7, 2010,一種遺傳性心臟病,Nishikawa et al., Nature Reviews 9 (2008):175-179

18、.,iPS細(xì)胞作為疾病研究模型,不用破壞胚胎不需卵細(xì)胞無(wú)倫理爭(zhēng)議來(lái)源不受限制: 無(wú)論男女老少…無(wú)免疫排斥可作為研究疾病的模型,iPS細(xì)胞 VS 胚胎干細(xì)胞,iPS細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)：,iPSC細(xì)胞的用途,iPSC,神經(jīng)元,治療帕金森病等,治療糖尿病,胰島細(xì)胞,心肌細(xì)胞,治療心臟相 關(guān)疾病,肝臟細(xì)胞,治療肝臟相關(guān)疾病,藥物篩選/毒性測(cè)試,研究發(fā)育的機(jī)制,疾病模型,例如：長(zhǎng)QT綜合癥,,iPS細(xì)胞的安全性,皮膚細(xì)胞,培

19、養(yǎng),導(dǎo)入四種基因,篩選, 擴(kuò)增,iPS細(xì)胞,功能性細(xì)胞,,,①,①感染病毒，基因插入等可能帶來(lái)安全隱患解決辦法：更安全的方法，如用蛋白質(zhì)制備iPSC,②,②細(xì)胞不純等原因可能導(dǎo)致腫瘤解決辦法：高度純化細(xì)胞,iPS細(xì)胞受到科學(xué)家和民眾高度重視,《科學(xué)》雜志,《時(shí)代》周刊,評(píng)出的年度十大科技進(jìn)展中,iPS細(xì)胞相關(guān)研究：2007 第二 20

20、08 第一 2010 第九,評(píng)出的年度十大醫(yī)學(xué)突破中,iPS細(xì)胞相關(guān)研究： 2008 第一 2009 第五 2010 第十,胚胎干細(xì)胞和iPS細(xì)胞產(chǎn)品目前尚處于實(shí)驗(yàn)室或臨床試驗(yàn)階段；前

21、景很好；進(jìn)行這方面臨床實(shí)驗(yàn)的公司備受關(guān)注：如Advanced cell technology, Gernon等目前市場(chǎng)上僅成體干細(xì)胞產(chǎn)品成體干細(xì)胞只能分化為特異組織細(xì)胞，這個(gè)因素限制了其臨床應(yīng)用,干細(xì)胞產(chǎn)業(yè),造血干細(xì)胞也是目前為止研究最為透徹、臨床應(yīng)用最為廣泛的干細(xì)胞療 法Osiris公司來(lái)自骨髓的成體干細(xì)胞（Osteocel），StemCyte公司來(lái)自臍帶血的成體干細(xì)胞，都已在臨床得到應(yīng)用今年5月，美 國(guó)FDA以孤