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干细胞知识

肿瘤干细胞培养技术(肿瘤干细胞的研究进展)

max2023-03-24干细胞知识73

本文目录一览:

干细胞技术的定义

干细胞技术,又称为再生医疗技术,是指通过对于干细胞进行分离、体外培养、定向诱导、甚至基因修饰等过程,在体外繁育出全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官,并最终通过细胞组织或器官的移植实现对临床疾病的治疗。

干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术,其已成为世界高新技术的新亮点。

干细胞技术最显著的作用就是:能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官,并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症,诸如白血病、早老性痴呆、帕金森氏病、糖尿病、中风和脊柱损伤等一系列目前尚不能治愈的疾病。

从理论上说,应用干细胞技术能治疗各种疾病,且其较很多传统治疗方法具有无可比拟的优点。

扩展资料:

其与微化中药渗透疗法的作用原理相同,所以二者具有相辅相成的作用,干细胞移植治疗是把健康的干细胞移植到患者体内,以达到修复或替换受损细胞或组织,从而达到治愈的目的。

干细胞移植治疗范围很广,一般能治疗神经系统疾病、免疫系统疾病、还有其他的一些内外科疾病。干细胞在医学界被称为“万用细胞”,它可以分化成多种功能细胞或组织器官。因在APSC多能细胞实验室中培育出来的干细胞具有“无限”增殖、多向分化潜能,具有造血支持、免疫调控和自我复制等特点。

参考资料:百度百科-干细胞移植治疗

百度百科-干细胞

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成球能力是肿瘤干细胞体外鉴定的一个重要方法。其判断的是单个细胞在合适的条件培养基中自我更新的能力,一般用细胞球形成效率(Sphere

Formation Efficiency,

SFE)表示。对于某些肿瘤如胶质瘤和乳腺癌,它们的肿瘤干细胞在体外条件培养时相对较容易形成细胞球,而另一些上皮肿瘤如肝癌、结肠癌等则相对成球困难

些。

为了促进细胞的成球生长,近些年人们开始使用低粘附的培养板防止细胞贴壁,结合使用无血清培养基(加入B27和合适浓度的生长因子等添加剂,各种肿瘤报道的不尽相同,需要参考相关文献),以及使用1%浓度的甲基纤维素(methyl cellulose)抑制细胞聚集以确保一个细胞球来源于单个细胞等,建立了一套新的方法,获得了不错的效果。目前该方法已经在多种肿瘤干细胞的研究中得到应用。

SFE的计算方法:

使用上述方法培养10-14天以后,即可计算直径大于75um的细胞球的个数。

SFE=每孔中直径大于75um的细胞球的个数 / 每孔中原始接种细胞的总数

细胞球的传代:

通常情况下,我还需要检测细胞连续传代后的自我更新能力,此时就需要进行细胞球的传代。方法是,过70μm的细胞筛收集培养10-14天后的细胞球,使用胰酶消化成单细胞,将合适数量的细胞铺入96孔板继续进一步培养10-14天,统计细胞球的个数,计算SFE。

摘自:SenduraiA. Mani, Wenjun Guo,

Mai-Jing Liao, Elinor Ng. Eaton, Ayyakkannu Ayyanan,Alicia Y. Zhou, Mary

Brooks, Ferenc Reinhard, Cheng Cheng Zhang, MichailShipitsin, Lauren L.

Campbell, Kornelia Polyak, Cathrin Brisken, Jing Yang, andRobert A.

Weinberg. The Epithelial-MesenchymalTransition Generates Cells with Properties of Stem Cells. Cell. 2008; 133:704–715.

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什么叫干细胞培植技术

干细胞(stem cell)是一种未充分分化,尚不成熟的细胞,具有再生各种组织器官和人体的潜在功能,医学界称之为“万用细胞”。

人体干细胞分两种类型:

一种是全功能干细胞,可直接克隆人体;

另一种是多功能干细胞,可直接复制各种脏器和修复组织。人类寄希望于利用于细胞的分离和体外培养,在体外繁育出组织或器官,并最终通过组织或器官移植,实现对临床疾病的治疗。

“原位培植皮肤干细胞再生新皮肤技术”不仅实现了利用于细胞复制皮肤器官,而且做到了人体原位皮肤器官的复制,从而使人类从干细胞体外培植组织成器官移植治疗,直接跨入了人体原位干细胞复制器官。科学家普遍认为:干细胞的研究将为临床医学提供更为广阔的应用前景。

干细胞具有经培养不定期地分化并产生特化细胞的能力。在正常的人体发育环境中,它们得到了最好的诠释。人体发育起始于卵子的受精,产生一个能发育为完整有机体潜能的单细胞,即全能性受精卵。受精后的最初几个小时内,受精卵分裂为一些完全相同的全能细胞。这意味着如果把这些细胞的任何一个放入女性子宫内,均有可能发育成胎儿。实际上,当两个全能细胞分别发育为单独遗传基因型的人时,即出现了各方面都完全相同的双胞胎。大约在受精后四天,经过几个循环的细胞分裂之后,这些全能细胞开始特异化,形成一个中空环形的细胞群结构,称之为胚囊,胚囊由外层细胞和位于中空球形内的细胞簇(称为内细胞群)所构成。

外层细胞继续发展,形成胎盘以及胎儿在子宫内发育所需的其它支持组织。内细胞群细胞亦继续发育,形成人体所须的全部组织。尽管内细胞群可形成人体内的所有组织,但它们不能发育为一个单独的生物体,因为它们不能形成胎盘以及子宫内发育所需的支持组织。这些内细胞群细胞是多能性的----它们能产生许多种类型的细胞,但并非胎儿发育所需的全部细胞类型。因为它们不是全能性的,不是胚胎,没有完全的发育潜能。如果内细胞群被放入女性子宫,它不会发育成胎儿。

多能性干细胞经历进一步的特异分化,发展为参与生成特殊功能细胞的干细胞。如造血干细胞,它能产生红细胞、白细胞和血小板。又如皮肤干细胞,它能产生各种类型的皮肤细胞。这些更专门化的干细胞被称为专能干细胞。

干细胞对早期人体的发育特别重要,在儿童和成年人中也可发现专能干细胞。举我们所最熟知的干细胞之一,造血干细胞为例,造血干细胞存在于每个儿童和成年人的骨髓之中,也存在于循环血液中,但数量非常少。在我们的整个生命过程中,造血干细胞在不断地向人体补充血细胞——红细胞、白细胞和血小板的过程中起着很关键的作用。如果没有造血干细胞,我们就无法存活。

干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已成功地在体外培养。最新研究发现,成体干细胞可以横向分化为其它类型的细胞和组织,为干细胞的广泛应用提供了基础。

在胚胎的发生发育中,单个受精卵可以分裂发育为多细胞组织或器官。在成年动物中,正常的胜生理代谢或病理损伤也会引起组织或器官的修复再生。胚胎的分化形成和成年组织的再生是干细胞进一步分化的结果。胚胎干细胞是全能的,具有分化为几乎全部组织和器官的能力。而成年组织或器官内的干细胞一般认为具有组织特异性,只能分化特定的细胞或组织。

然而,这个观点目前受到了挑战。最新的研究表明,组织特异性干细胞同样具有分化成其它细胞或组织的潜能,这为干细胞的应用开创了更广泛的空间。按分化潜能的大小,干细胞基本上可分为三种类型:一类是全能性干细胞,它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞,它是从早期胚胎内的细胞团分离出来的一种高度未分化的细胞系,具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力,它可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,进一步形成机体的所有组织、器官。另一类是多能性干细胞,这种干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,但却失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制,骨髓多能造血干细胞是典型的例子,它可分化出至少十一中血细胞,但不分化出造血系统以外的其他细胞。还有一类干细胞为单能干细胞(也称专能、偏能干细胞),这类干细胞只能向一种类型或密切相关的两种类型的细胞分化,如上皮组织基底层的干细胞、肌肉中的成肌细胞。

总之,凡需要不断产生新的分化细胞以及分化细胞本身不能再分裂的细胞或组织,都要通过干细胞所产生的具有分化能力的细胞来维持肌体细胞的数量,可以这样说,生命是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新及保证持续生长。

随着基因工程、胚胎工程、细胞工程等各种生物技术的快速发展,按照一定的目的,在体外人工分离、培养干细胞已成为可能,利用干细胞构建各种细胞、组织、器官作为移植器官的来源,这将成为干细胞应用的主要方向。

人胚胎干细胞伦理之争

尽管人胚胎干细胞有着巨大的医学应用潜力,但围绕该研究的伦理道德问题也随之出现。这些问题主要包括人胚胎干细胞的来源是否合乎法律及道德,应用潜力是否会引起伦理及法律问题。从体外受精人胚中获得的ES细胞在适当条件下能否发育成人?干细胞要是来自自愿终止妊娠的孕妇该如何办?为获得ES细胞而杀死人胚是否道德?是不是良好的愿望为邪恶的手段提供了正当理由?使用来自自发或事故流产胚胎的细胞是否恰当?一些人争辩,从人胚中收集胚胎干细胞是不道德的,因为人的生命没有得到珍重,人的胚胎也是生命的一种形式,无论目的如何高尚,破坏人胚是不可想象的。而某些人辩称,由于科学家们没有杀死细胞,而只是改变了其命运,因而是道德的。有些人担心,为获得更多的细胞系,公司会资助体外受精获得囊胚及人工流产获得胎儿组织,人流将在美国泛滥。他们建议应该鼓励成人体干细胞研究而应放弃胚胎干细胞研究。

如果胚胎干细胞和胚胎生殖细胞可以作为细胞系而可买卖获取,科学家使用它们符合道德规范吗?什么类型的研究可被接受?能允许科学家为研究发育过程或建立医学移植组织而培养个体组织和器官吗?由于目前已接受人体基因可以插入动物细胞中,将人胚胎干细胞嵌入家畜胚胎中创立嵌合体来获得移植用人体器官是否道德?为了治疗,改变来自有基因缺陷胚胎的ES细胞的基因,并使其继续发育成健康个体是否道德?如果人的替代组织极易获取,会不会有更多的人将不负责任地生活,而从事高风险的活动?这些问题很难简单回答,必须认真研究人胚胎干细胞研究涉及的伦理、社会、 法律、医学、神学和道德问题。

考虑到美国法律禁止使用政府资金资助人胚胎研究,美国国立卫生研究所(NIH)主任沃马斯教授曾向主管NIH的政府部门——美国卫生和福利部(DHHS)咨询有关法律意见。DHHS在1998年12月决定:“美国国会关于禁止人胚胎研究的法案不适用于胚胎干细胞研究,因为按目前的定义胚胎干细胞不等于胚胎”,此外,“由于胚胎干细胞植入子宫后,不具有依靠自身发育成个体人的能力,不能将其视为人胚胎。”因此,DHHS可以资助来自胚胎的多能干细胞的研究。至于人胚胎生殖细胞,因为胚胎生殖细胞来自无活力的胎儿,获得和使用此类细胞符合联邦法律有关胎儿组织研究的规定,因而也可获得DHHS资助。对此决定人们反应不一。美国73位著名科学家(其中67位是诺贝尔奖获得者)马上联名表示支持,称这一决定是值得赞赏和高瞻远瞩的(Science,1999,Vol283:1849),某类研究引起如此众多诺贝尔奖得主的关注在科学史上是绝无仅有的,这也从一个侧面反映了胚胎干细胞研究的重要性及艰巨性。美国几个颇具影响的学术团体如美国实验生物学会联盟,美国细胞生物学会和美国发育生物学会也都支持有关联邦资金可以资助人胚胎干细胞研究的决定。民主党参议员汤姆.哈金称这一决定将为科学发现许多疾病的新疗法铺平道路,并且强调政府不应该对医学研究设置禁令。NIH主任沃马斯称这项科研工作的前景将灿烂辉煌,不过他还是提醒研究人员,用联邦资金从事获得新的胚胎干细胞系仍违法,但是科学家可以使用联邦资金对汤姆生和吉尔哈特获得的人胚胎干细胞系进行研究。

DHHS有关ES细胞研究的规定却遭到某些国会、教会和人权组织人士的反对。天主教人士道尔福林格指责这一规定严重违反目前法律精神:“他们将用私人资金摧毁胚胎,而用联邦资金从事胚胎实验。”在1999年2月,70位众议员在一封写给卫生和福利部部长的信中要求废除此项规定,称它“违犯了美国政府严禁资助破坏人胚胎的实验研究的联邦法律条文和精神”。美国生命联盟人权组织主席朱迪布朗抗议使用干细胞,因为它们来自应受美国法律保护的可发育成人的胚胎。国会议员杰.迪凯极力反对该规定,甚至要将DHHS告上法庭,他认为目前的法律不允许联邦资金用于胚胎干细胞研究,也不必对此做任何修改,他强调“科学应为人类服务,而不是人为科学服务”。反堕胎活动分子更是要求国会干预和阻挠此类研究。在广泛听取各方意见的基础上,NIH在NBAC的指导下终于在1999年12月公布了“关于胚胎干细胞研究的指导原则”(表1)。从表中可以看出,再用汤姆生的方法从人胚中获得新的胚胎干细胞系是违法的,但允许对已获得的来自人胚的细胞系进行研究。对于用吉尔哈特方法获得、使用和研究来自胎儿组织的细胞系则相对宽容。尽管该规定还很苛刻,但毕竟为人胚胎干细胞的研究打开了大门。

NIH关于胚胎干细胞研究的指导原则

允许

1、从人胚中获得新细胞系

2、使用私人资助、已经获得的来自人胚的细胞系进行研究

3、从胎组织中获得新细胞系

禁止

1、使用来自胎儿组织的细胞系进行研究

2、用干细胞创建人胚胎的研究

3、将人胚胎干细胞与动物胚胎结合的研究

4、使用干细胞进行生殖克隆

5、来自为研究目的而专门创建的胚胎的干细胞有关研究

干细胞研究及其意义

分化后的细胞,往往由于高度分化而完全丧失了再分化的能力,这样的细胞最终将衰老和死亡。然而,动物体在发育的过程中,体内却始终保留了一部分未分化的细胞,这就是干细胞。干细胞又叫做起源细胞、万用细胞,是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。可以这样说,动物体就是通过干细胞的分裂来实现细胞的更新,从而保证动物体持续生长发育的。

干细胞根据其分化潜能的大小,可以分为两类:全能干细胞和组织干细胞。前者可以分化、发育成完整的动物个体,后者则是一种或多种组织器官的起源细胞。人的胚胎干细胞可以发育成完整的人,所以属于全能干细胞。

早在19世纪,发育生物学家就知道,卵细胞受精后很快就开始分裂,先是1个受精卵分裂成2个细胞,然后继续分裂,直至分裂成有16至32个细胞的细胞团,叫做桑椹胚。这时如果将组成桑椹胚的细胞一一分开,并分别植入到母体的子宫内,则每个细胞都可以发育成一个完整的胚胎。这种细胞就是胚胎干细胞,属于全能干细胞。骨髓、脐带、胎盘和脂肪中则可以获取组织干细胞。每个人的体内都有一些终生与自己相伴的干细胞。但是,人的年龄越大,干细胞就越少。为了弥补干细胞的不足,一些科学家建议从胚胎或胎儿以及其他动物身上获取干细胞。进行培养和研究。

干细胞的用途非常广泛,涉及到医学的多个领域。目前,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。假如某位老年人能够使用上自己或他人婴幼儿时期或者青年时期保存起来的干细胞及其衍生组织器官,那么,这位老年人的寿命就可以得到明显的延长。美国《科学》杂志于1999年将干细胞研究列为世界十大科学成就的第一,排在人类基因组测序和克隆技术之前。

新加坡国立大学医院和中央医院通过脐带血干细胞移植手术,根治了一名因家族遗传而患上严重的地中海贫血症的男童,这是世界上第一例移植非亲属的脐带血干细胞而使患者痊愈的手术。医生们认为,脐带血干细胞移植手术并不复杂,就像给患者输血一样。由于脐带血自身固有的特性,使得用脐带血干细胞进行移植比用骨髓进行移植更加有效。现在,利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。科学家预言,用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞,有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来;不久的将来,失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖尿病等绝大多数疾病的患者,都可望借助干细胞移植手术获得康复。

同胚胎干细胞相比,成人身体上的干细胞只能发育成20多种组织器官,而胚胎干细胞则能发育成几乎所有的组织器官。但是,如果从胚胎中提取干细胞,胚胎就会死亡。因此,伦理道理问题就成为当前胚胎干细胞研究的最大问题之一。美国政府明确反对破坏新的胚胎以获取胚胎干细胞,美国众议院甚至提出全面禁止胚胎干细胞克隆研究的法案。美国的一些科学家则对此提出了尖锐的批评,他们认为,将干细胞用于医学研究,在减轻患者痛苦方面很有潜力。如果浪费这样一个绝好的机会,结果将是悲剧性的。

我国的干细胞研究和应用已经具备了一定的基础,早在20世纪60年代就开始了骨髓干细胞移植方面的研究,目前研究和应用得最多的是造血干细胞。1992年,我国内地第一个骨髓移植非亲属供者登记组在北京成立,“中华骨髓库”也正式接受捐赠。2002年,北京建立了脐带血干细胞库。关于胚胎干细胞的研究,我国目前还没有明确的法律规定。

细胞系的建立哪位了解

一、概念1、细胞系(Cell Line):原代培养舞经首次传代成功即成细胞系,由原先存在于原代培养物中的细胞世系(Lineage of Cells)所组成。2、细胞株(Cell Strain):通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物称为细胞株。细胞株的特殊性质或标志必须在整个培养期间始终存在。如果不能继续传代或传代数有限,称为有限细胞株(finitecell strain);如果可以连续传代,称为连续细胞株(continuous cellstrain)。对于人类肿瘤细胞,在体外培养半年以上,生长稳定,并连续传代的即可称为连续性株或系。二、建立细胞系(或株)的要求什么样的体外培养群可被认可为己鉴定的细胞,视具体情况而定,无统一规定。对于用作原代培养的细胞只要供体均一,取材部位及组织种类等条件稳定即可,如用做长期培养,特别是反复传代的细胞,常需做如下说明:1、组织来源:细胞供体所属物种,来自人体或者动物;个体性别、年龄;取材的器官或组织。如系肿瘤组织,应说明临床和病理诊断,以及病历号等。2、细胞生物学检测:了解细胞一般和特殊的生物学性状,如细胞一般形态,特异结构,细胞生长曲线和分裂指数,倍增时间,接种率等。如为肿瘤细胞,为说明来源于原肿瘤组织并保持恶性,须做软琼脂培养,异体接种致瘤和对正常组织侵润力等实验。3、培养条件和方法;应说明细胞系(或株)适应的生存环境,即指明使用的培养基、血清种类、用量以及适宜PH值。三、若干细胞建株的要点及基本过程(一)肿瘤细胞培养技术要点1、取材:材料主要来源于外科手术或活检瘤组织,取材时避免用坏死组织,要挑选瘤细胞集中和活力较好的部位,瘤性转移淋巴结或胸腹水是较好的培养材料。取材后尽快培养,因故不能立即培养者,可冻存。其培养方法及冻存方法同前述正常组织。2、成纤维细胞排除:在肿瘤组织中常混杂有一些成纤维细胞,培养时能与瘤细胞同时生长,并常压过癌细胞,导致癌细胞生长受阻以至消失,应仔细排除。排除方法常有:机械刮除法、反复贴壁法、消化排除法、胶原酶消化法等。3、提高肿瘤细胞培养存活率和生长率根据实验经验,肿瘤细胞在体外不易培养,建立能传代的肿瘤细胞系更为困难。一般当肿瘤组成或细胞被原代培养后,要经过对新环境的适应才能生长,因此不能局限于一般培养法,须采用一些特殊措施。如:用适宜底物,鼠尾胶原底层及饲细胞底层等。用细胞生长因子,根据细胞种类不同选用不同的促细胞生长因子,如胰岛素、氢化可的松,雌激素等。也可以考虑动物媒介培养。(二)人类淋巴母细胞建株方法l、4ml肝素抗凝血于离心管中,加入2ml RPMI 1640。2、混匀后沿管壁缓慢加到预置有4ml淋巴细胞分离液的液面上静置30min。3、1500rpm,15min,吸取白细胞层(第二层)于另一离心管中。4、加RPMI 1640 5ml洗涤白细胞两次。5、将白细胞接种至1ml RPMI 1640培养基中,加入10μl环胞霉素和100μl的EBV(EB病毒)液,混匀。6、水浴摇床,40次/分,37℃,3hr。7、1500rpm,15min。将细胞接种至1ml培养基中(内含谷氨酰胺1mM/ml)加入10μl环胞霉素,轻轻混匀,37℃培养。8、5天后观察细胞转化和生长情况,决定是否半量换液。一般半量换液l—2次,并维持环胞霉素的浓度。9、待转化细胞数量明显上升,并出现细胞团块后,可转入25ml细胞培养瓶中,加1—2ml培养基,37℃培养10—15天,一般每隔3—4天观察一次,决定是否换液,传代。10、细胞生长达一定数量后冻存,冻存前应进行核型分析和存档。 我只是简单的介绍了一些,楼主可以到生物帮那里查找一下,应该可以找到详细的介绍的有空可以去 那儿详细的了解一下啊,希望我的回答对你有帮助。

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典型方法是首先要制备出含有肿瘤干细胞的组织悬液,然后将它们培养在一个支持介质(如基质胶Matrigel)上, 使其能够三维生长。介导类器官形成的信号通路与体内器官发育与稳态维持的信号通路是相同的,因此,细胞因子、生长因子和小分子也要添加到培养基中,以激活或者抑制参与类器官形成的特定信号通路。制备不同的类器官需使用不同的添加物组合,即使对于小肠和结肠等结构非常相近的组织, 添加物的组合也不尽相同。类器官培养好的公司,国外的X cell Biosciences公司,应该是类器官培养好的佼佼者了。他们的Avatar“个体化细胞精准控制系统”,可以提供个性化的培养条件,使类器官得到稳定培养。国内不错的有创芯国际生物科技有限公司,其独特的3D类器官培养技术,还有多项专利,能培养的肿瘤细胞种类多,成功率高。

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