生生 命命 的的 奥奥 秘秘A Journey into A Journey into Life12重建身体重建身体2一、干细胞特征和类别一、干细胞特征和类别1.特征特征2.类别类别二、几种干细胞特性二、几种干细胞特性1.胚胎干细胞胚胎干细胞2.成体干细胞成体干细胞3.诱导多能干细胞诱导多能干细胞三、干细三、干细胞的胞的应应用用1.造血干细胞移植造血干细胞移植2.重见光明重见光明3.人类的无性繁殖人类的无性繁殖4.组织器官修复组织器官修复内容：内容：3干干细胞是胞是 未成熟細胞，它未充分分化，未成熟細胞，它未充分分化， 再生各再生各种种组织器官和人器官和人体体的的潜潜在功能在功能; ;干干细胞是胞是 有有自我更新自我更新和和分化潜能分化潜能的的细胞。胞。 皮皮肤肤、小、小肠和血液等和血液等组织需要不需要不断断地地更更新新-由由干干细胞完成的。胞完成的。4一一.干细胞的特征和类别干细胞的特征和类别1. 1. 特征特征肠隐窝中的干细胞：肠隐窝中的干细胞：Lgr5细胞（绿色）位于肠隐窝基细胞（绿色）位于肠隐窝基底，数量多且具有增殖性底，数量多且具有增殖性（图中紫色部分为胶原蛋白（图中紫色部分为胶原蛋白4干细胞的特征干细胞的特征 （1）非分化）非分化终端。端。（2）无限地增殖分裂。）无限地增殖分裂。（3） 可可连续分裂几代，也可分裂几代，也可长时间静止状静止状态。（4）干）干细胞通胞通过两种方式生两种方式生长 -对称分裂：称分裂：形成两个相同的干形成两个相同的干细胞；胞；非非对称分裂：称分裂：由于由于细胞胞质中的中的调节分化蛋白分化蛋白不均匀地分配，一个子不均匀地分配，一个子细胞不可逆的走向分化的胞不可逆的走向分化的终端成端成为功能功能专一的分化一的分化细胞；另一个保持胞；另一个保持亲代的特代的特征，作征，作为干干细胞保留下来。胞保留下来。5增增殖殖分分化化52. 干细胞的类别干细胞的类别6分化潜能：分化潜能：全能全能;多能多能;单能单能干细胞干细胞按发育状态：按发育状态：胚胎胚胎;成体成体干细胞干细胞全能干细胞：全能干细胞：具有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干具有形成完整个体的分化潜能，如胚胎干细胞细胞(ES细胞细胞)，受精卵是最高受精卵是最高层层次的胚胎次的胚胎干细干细胞胞。(1-3天）天）多能干细胞：多能干细胞：具有分化出多种细胞组织的潜能，具有分化出多种细胞组织的潜能，但不可但不可能分化出足以能分化出足以构构成完整成完整个体个体的所有的所有细细胞胞，如造血干细胞、神经干细胞。（如造血干细胞、神经干细胞。（200种）种）单能干细胞：单能干细胞：只能向一种或两种密切相关的细胞类型分只能向一种或两种密切相关的细胞类型分化，如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中化，如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的成肌细胞。的成肌细胞。分化潜能：分化潜能：6发育状育状态分分类(1)Embryonicstemcells（胚胎干细胞（胚胎干细胞)(2)Adultstemcells（成体干细胞）成体干细胞）78处于发育不同阶段的干细胞处于发育不同阶段的干细胞81. 1. 胚胎干细胞胚胎干细胞9全能性全能性，能分化出成，能分化出成体动物的所有组织和器体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞；官，包括生殖细胞；囊胚的形成囊胚的形成二、几种干细胞特性二、几种干细胞特性？9胚胎的不同阶段胚胎的不同阶段胚泡/囊胚blastocystBlastocyst inner mass cells8-cell stagecleavage1011人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚人卵体外受精后，将胚胎培育到囊胚阶段，提取阶段，提取innercellmass细胞，细胞，全能全能干细胞。每个胚胎可取得干细胞。每个胚胎可取得15-20干细胞干细胞用于培养。用于培养。11胚胎干细胞体外诱导分化胚胎干细胞体外诱导分化外源外源诱导因子因子诱导ES细胞分化胞分化诱导因子：因子：维甲酸甲酸(RA)、骨形成蛋白、骨形成蛋白BMPs)、成、成纤维细胞生胞生长因子因子(FGFs)等等转基因基因诱导ES细胞分化胞分化用用转基因技基因技术使某种促分化基因在使某种促分化基因在ES细胞中表达、胞中表达、调节其分化其分化与其他与其他细胞共培养胞共培养诱导ES细胞分化胞分化创造造细胞分化的微胞分化的微环境境12全反式维甲酸全反式维甲酸12维甲酸维甲酸囊胚囊胚内细胞团内细胞团神经元神经元外源诱导因子诱导胚胎干细胞分化外源诱导因子诱导胚胎干细胞分化ProductionofdifferentiatedcellsfrommouseEScellsinculture.巨噬细胞克隆刺激因子，巨噬细胞克隆刺激因子，白介素白介素3，4成纤维成纤维生长因生长因子子双丁酰环磷腺苷双丁酰环磷腺苷维甲酸维甲酸 维甲酸，胰岛素，甲状腺素维甲酸，胰岛素，甲状腺素脂肪细胞脂肪细胞巨噬细胞巨噬细胞星型细胞，寡突胶质细胞胞星型细胞，寡突胶质细胞胞132. 2. 成体干细胞成体干细胞 概念：概念：在成体组织内具有自我更新能力并能分化产生一种在成体组织内具有自我更新能力并能分化产生一种或一种以上子代组织细胞的未成熟细胞。或一种以上子代组织细胞的未成熟细胞。 在特定的条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，在特定的条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或按一定程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器或按一定程序分化，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。官保持生长和衰退的动态平衡。141415多多能能成成体体干干细细胞胞15成体干细胞的特点成体干细胞的特点16数量少，难以识别、分离纯化数量少，难以识别、分离纯化体外培养时不能长时间增殖体外培养时不能长时间增殖具有可塑性具有可塑性造血干细胞造血干细胞间充质干细胞间充质干细胞精原干细胞精原干细胞神经干细胞神经干细胞表皮干细胞表皮干细胞肠干细胞肠干细胞肝干细胞肝干细胞部部分分已已知知的的成成体体干干细细胞胞精原干细胞精原干细胞造血干细胞造血干细胞16干细胞与其外周的分化细胞有固定的组织方式，形成增殖干细胞与其外周的分化细胞有固定的组织方式，形成增殖干细胞与其外周的分化细胞有固定的组织方式，形成增殖干细胞与其外周的分化细胞有固定的组织方式，形成增殖结构单元。结构单元。结构单元。结构单元。分泌因子、外周的细胞、胞间基质构成分泌因子、外周的细胞、胞间基质构成干细胞巢干细胞巢表皮的表皮的毛囊的毛囊的小肠的小肠的神经的神经的造血的造血的生长期生长期静止期静止期生长初期生长初期角质角质粒状粒状刺状刺状基底基底杯状杯状吸收吸收内分泌内分泌隐窝隐窝潘氏潘氏173. 3. 逆转生命的时钟逆转生命的时钟- -体细胞的重编程体细胞的重编程2012年诺贝尔生理医学奖年诺贝尔生理医学奖核移植核移植体细胞重编程的经典方法有体细胞重编程的经典方法有4种种:核移植、转录因子诱导、细胞融合、胞质孵育。核移植、转录因子诱导、细胞融合、胞质孵育。18获取乳腺组织细胞获取乳腺组织细胞降低血清浓度，获得降低血清浓度，获得G0期细胞期细胞19宠物克隆北德克萨斯女士的猫LittleNicky,2004由GeneticSavings&Clone公司，花费US$50,000。一条狗Missy2008年被克隆。加尼福尼亚人的狗Booger，由SNL(Korea)克隆成5条，花费50K马以2006克隆，花费US$150KHumans?Dinosaurs?Mammoths?20诱导多功能干细胞诱导多功能干细胞2012年诺贝尔生理医学奖年诺贝尔生理医学奖细胞融合小鼠囊胚内细胞团细胞、胚胎干细胞、胚胎癌细胞,具有很强的自我更新能力,由此引发了人们通过细胞融合实现重编程的研究。但细胞融合产生异核体或杂种细胞,不能用于再生治疗。21诱导多能干细胞诱导多能干细胞（inducedpluripotentstemcells,iPScells）卵子卵子体细胞体细胞胚胎干细胞胚胎干细胞体细胞体细胞细胞核移植细胞核移植细胞融合细胞融合转录因子诱导转录因子诱导囊胚囊胚胚胎干细胞胚胎干细胞异核体异核体同种整倍体杂合子同种整倍体杂合子异源非整倍体异源非整倍体杂合子杂合子细胞分裂细胞分裂细胞分裂细胞分裂DNA复制复制DNA复制复制d.胞质孵育胞质孵育多能干细胞的提取物诱导体细胞的分化多能干细胞的提取物诱导体细胞的分化2223诱诱导导式式多多能能性性干干细细胞胞实实验验流流程程嵌合鼠的不同组织嵌合鼠的不同组织中的中的iPS细胞发育成细胞发育成相邻的组织相邻的组织23诱导多能干细胞诱导多能干细胞(iPS) (iPS) 出现的重大意义出现的重大意义1.基因调控和发育基因调控和发育2.帮助理解疾病机理帮助理解疾病机理理论：理论：实践：实践：1.绕开了胚胎干细胞的伦理限绕开了胚胎干细胞的伦理限制制2.取材便利取材便利24三三. . 干细干细胞的胞的应应用用1. 骨髓移植骨髓移植2. 器官修器官修补更新更新2525组织修复：组织修复：受到破坏的脑组织：阿茨海默受到破坏的脑组织：阿茨海默病和帕金森病病和帕金森病脊髓损伤脊髓损伤血液病：白血病，再障血液病：白血病，再障 皮肤：烧伤皮肤：烧伤I型糖尿病型糖尿病黄斑变性黄斑变性治疗疾病治疗疾病http:/www.guokr.com/post/637447/2627干细胞的应用干细胞的应用骨质疏松骨质疏松和骨折和骨折关节炎关节炎脊髓损伤脊髓损伤糖尿病糖尿病帕金森病帕金森病心力衰竭心力衰竭骨髓移植骨髓移植271976年年EdwardDonnallThomas报道道100例晚期白血病病例晚期白血病病人人经HLA相合相合同胞的骨髓移植后，同胞的骨髓移植后，13例奇迹般例奇迹般长期生存。期生存。应用骨髓移植治用骨髓移植治疗白血病，再生障碍性白血病，再生障碍性贫血等方面取得巨血等方面取得巨大成功。大成功。 Thomas获得了得了1990年度的年度的诺贝尔医学医学奖。28骨髓移植骨髓移植1.1.造血干细胞移植造血干细胞移植2829造血干细胞的分化造血干细胞的分化2930造血干细胞的采集：造血干细胞的采集：粒细胞粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子，巨噬细胞集落刺激因子，刺激骨髓造血干细胞不等分裂，刺激骨髓造血干细胞不等分裂，并将干细胞动员到外周血中，并将干细胞动员到外周血中，利用带抗利用带抗CD34抗体的磁珠吸附血液中抗体的磁珠吸附血液中的造血干细胞，待用，的造血干细胞，待用，其它血液成份回输捐献者体内其它血液成份回输捐献者体内又称为外周血干细胞移植。又称为外周血干细胞移植。造血干细胞（造血干细胞（hematopoieticstemcells）能自我更新、能分化成不同）能自我更新、能分化成不同的血液细胞。主要来自骨髓。的血液细胞。主要来自骨髓。30外周血造血干细胞移植步骤外周血造血干细胞移植步骤311.主要组织相同抗原配型主要组织相同抗原配型HLA-I,HLA-II等位基因匹配等位基因匹配2.血源性恶性瘤清除血源性恶性瘤清除受体大剂量放化疗受体大剂量放化疗+补充血小板防止内出血）补充血小板防止内出血）3.采集外周血造血干细胞采集外周血造血干细胞4.造血干细胞输入到受体体内造血干细胞输入到受体体内细胞定居骨髓。细胞定居骨髓。（白细胞（白细胞3000/mm3出院）出院）31造血干细胞移植的关键制约因素造血干细胞移植的关键制约因素存在于人体有核存在于人体有核细胞表面，胞表面，用于免疫系用于免疫系统识别“自己自己”和和“非已非已”标志。志。如果如果 HLA 不一致将不一致将诱发免疫排斥反免疫排斥反应。32人类白细胞抗原人类白细胞抗原Human leukocyte antigen, HLAHuman leukocyte antigen, HLA配型配型捐献者中与患者的捐献者中与患者的HLAHLA相合率：相合率：同卵同卵(同基因同基因)双生兄弟姐妹为双生兄弟姐妹为100%，非同卵非同卵(异基因异基因)双生或亲生兄弟姐妹是双生或亲生兄弟姐妹是1/4。非血缘的单个非血缘的单个HLA型别中，相合几率是型别中，相合几率是1/400-1/10000。32中国造血干细胞捐献者资料库中国造血干细胞捐献者资料库（简称（简称中华骨髓库）需造血干需造血干细胞移植的患者数百万人，胞移植的患者数百万人，移植需要移植需要 HLA型型 匹配。匹配。否否则产生生移植物抗宿主反移植物抗宿主反应，危及生命。，危及生命。资料料库容量越大，匹配机会就越多。容量越大，匹配机会就越多。33？333434自体造血干细胞移植自体造血干细胞移植1.1.小剂量服用化疗药物小剂量服用化疗药物2.2.注射粒细胞注射粒细胞/ /巨噬细胞集落刺激因子动员造血巨噬细胞集落刺激因子动员造血干细胞到血液中并收集干细胞到血液中并收集3.3.体外抗癌处理干细胞，清除癌变造血干细胞体外抗癌处理干细胞，清除癌变造血干细胞4.4.病人大剂量放化疗病人大剂量放化疗5.5.回输自体造血干细胞回输自体造血干细胞 35（1 1）角膜再生）角膜再生2. 2. 重见光明重见光明右图为右图为21岁病人岁病人活体取右眼角膜上皮，活体取右眼角膜上皮，体外培养后移植到干细胞缺损的体外培养后移植到干细胞缺损的左眼左眼左上：左上：3x4mm缘结膜上皮剥取缘结膜上皮剥取右上：一周后伤口缩小到右上：一周后伤口缩小到2x1mm左下：十天后伤口小缝左下：十天后伤口小缝右下：两周后完全长好右下：两周后完全长好36取对侧角膜边缘未损害取对侧角膜边缘未损害的边缘干细胞（的边缘干细胞（limbalstemcell)，1-2mm2组织体外培养，组织体外培养，添加添加3T3-J2为饲养细为饲养细胞和纤维蛋白胞和纤维蛋白体外诱导为角膜后移植体外诱导为角膜后移植到病人眼中到病人眼中取取人绒毛人绒毛膜基层膜基层长好的角长好的角膜缘上皮膜缘上皮细胞细胞3T3饲饲养细胞养细胞角膜缘活角膜缘活体组织体组织自体或异体角膜上自体或异体角膜上皮体外培养系统皮体外培养系统2015年年意大利干细胞治疗产意大利干细胞治疗产品品Holoclar治疗角膜缘干细治疗角膜缘干细胞缺损获批欧盟胞缺损获批欧盟37112例自体边缘干细胞移植例自体边缘干细胞移植治疗眼部灼伤治疗眼部灼伤(ocularburns)。76.6%获得成功，获得成功，46例复明。例复明。38总结角膜缺损可由角膜缘干细胞再生角膜缘干细胞在体外环境中可以再生为角膜再生角膜可以移植可以实现自体或异体角膜再生移植39Pax6在小鼠眼部发育和晶状体发育中重要作用在小鼠眼部发育和晶状体发育中重要作用绿色的为绿色的为Pax6表达细胞，蓝色为表达细胞，蓝色为DAPI细胞核荧光染料细胞核荧光染料A矢状的切表示矢状的切表示pax6在晶状体的表达，在晶状体的表达，Bpax6杂合子的右手列可见晶状体纤维是形成，杂合子的右手列可见晶状体纤维是形成，C无无pax6表达的眼睛表达的眼睛（2 2）晶状体再生）晶状体再生40兔子晶状体细胞的体外培养兔子晶状体细胞的体外培养A。PAX6，SOX2蛋白表达阳性的兔子晶状体细胞蛋白表达阳性的兔子晶状体细胞B类晶状体体外形成类晶状体体外形成c.类晶状体类晶状体晶状体上皮细胞(lensepithelialcell,LEC)41兔眼微创手术证实晶状体再生兔眼微创手术证实晶状体再生A.1.2mm2晶状体微创晶状体微创b.裂隙灯检查晶状体再生裂隙灯检查晶状体再生c.7周后晶状体愈合，可见眼底周后晶状体愈合，可见眼底4228d兔眼的晶状体再生兔眼的晶状体再生晶状体干细胞在囊袋中分布和晶状体干细胞在囊袋中分布和生长生长前面前面后面后面LEC：晶状体表皮干细胞：晶状体表皮干细胞术后术后7周兔晶状体周兔晶状体Pax6蛋白染蛋白染色，示干细胞色，示干细胞43微创手术治愈先天性白内障微创手术治愈先天性白内障congenital cataractcongenital cataract微创手术移除部分晶微创手术移除部分晶状体组织，保持晶状状体组织，保持晶状体囊袋的完整体囊袋的完整每年人工晶体植入每年人工晶体植入2000万人万人12名患儿名患儿中山大学眼科中心，中山大学眼科中心，2016囊袋开口囊袋开口囊袋开口囊袋开口缝合缝合再生的晶状体再生的晶状体44C.眼前节分析系统显示六眼前节分析系统显示六月后囊袋中的晶状体组织月后囊袋中的晶状体组织重生，眼底有光重生，眼底有光D.六月后双凸透镜形成，六月后双凸透镜形成，眼底清晰。眼底清晰。指出图中的不同点？指出图中的不同点？45总结：总结：1.兔眼的晶状体发育兔眼的晶状体发育2.体外培养晶状体干细胞可以形成晶状体体外培养晶状体干细胞可以形成晶状体3.取走兔眼晶状体，再生晶状体取走兔眼晶状体，再生晶状体4.取走人眼晶状体，再生晶状体取走人眼晶状体，再生晶状体463.3.人类的无性繁殖人类的无性繁殖 胚状体中的绿色细胞表明存在SOX17基因在囊胚中，一些细胞形成了内细胞团(胎儿)，另一些则形成外壁(胎盘)。内细胞团-多能干细胞一小部分会变成原始生殖细胞(primordialgermcells，PGCs)，具有分化成为生殖细胞(精子和卵子)的潜力。47成熟精子和卵子细胞的关键基因SOX17 导入人胚胎干细胞,激活人类原始生殖细胞BLIMP1抑制体细胞基因表达SOX17基因基因CD38人类原始生殖细胞表面标记无性生殖？无性生殖？484.4.组织器官修复组织器官修复 组织工程：组织工程：开开发能能够修复、修复、维持或改善持或改善损伤组织的人工生物的人工生物替代物。替代物。49 待移植病人待移植病人已移植病人已移植病人器官移植统计数据器官移植统计数据人造组织：利用人体自身细人造组织：利用人体自身细胞，使原先缺损的组织和器胞，使原先缺损的组织和器官沿着设计好的支架、模型官沿着设计好的支架、模型顺其自然地成长起来。顺其自然地成长起来。三要素：三要素：细胞：增殖、分化、自组装成组细胞：增殖、分化、自组装成组织和器官织和器官生长因子：调节细胞的增殖和分化生长因子：调节细胞的增殖和分化胞外基质：支撑和指导细胞增殖、胞外基质：支撑和指导细胞增殖、分化分化49人干细胞相关细胞产品的安全性评估人干细胞相关细胞产品的安全性评估起始原料（startingmaterial），细胞的复制差异性（reproducibledifferentiation）细胞生产过程进行评估，细胞产品的均一性和体内特性评估（生物分布性（biodistribution）、致瘤性（tumorigenicity）、毒性（toxicity）免疫原性（immunogenicity）等指标）50干细胞产品移植要求：干细胞产品移植要求：1.充分增殖并产生足够量的细胞供给组织重建充分增殖并产生足够量的细胞供给组织重建2.能够分化为既定细胞类型能够分化为既定细胞类型3.移植后能够在受体上存活并整合到周围组织中去移植后能够在受体上存活并整合到周围组织中去4.能够发挥功能能够发挥功能5.避免对受体造成伤害，也避免免疫排斥问题避免对受体造成伤害，也避免免疫排斥问题51自体软骨组织修复自体软骨组织修复治疗：股骨头软骨部分缺损治疗：股骨头软骨部分缺损Genzyme公司公司Genzyme公司的公司的Carticel产品产品1.取健康软骨骨膜取健康软骨骨膜2.体外扩增千万级软骨细胞体外扩增千万级软骨细胞3.种植细胞在覆盖健康骨膜的缺损面种植细胞在覆盖健康骨膜的缺损面损伤损伤活体取健康软骨活体取健康软骨52清理损害软骨清理损害软骨缺口缝合健康骨膜缺口缝合健康骨膜剥离健康骨膜备用剥离健康骨膜备用骨科手术骨科手术5354第一种方式：第一种方式：治疗性复制治疗性复制(therapeuticcloning)，也就是利用，也就是利用体细胞核转移体细胞核转移(SCNT)的技术，病患本身的体细胞的技术，病患本身的体细胞DNA微注微注射至去核卵子里，从得到的囊胚里分离出胚胎干细胞。射至去核卵子里，从得到的囊胚里分离出胚胎干细胞。第二种方案：将体细胞第二种方案：将体细胞经经iPS变成胚胎干细胞。变成胚胎干细胞。订做干细胞订做干细胞纤维母细胞纤维母细胞卵子卵子体细胞核移植体细胞核移植囊胚囊胚核移植核移植-胚胎干细胞胚胎干细胞分分化化54利用胎儿成纤维细胞核与去核利用胎儿成纤维细胞核与去核卵子形成囊胚和胚胎干细胞卵子形成囊胚和胚胎干细胞2013A.A.胎儿纤维母细胞胎儿纤维母细胞B.B.未处理的低质量囊胚未处理的低质量囊胚 （内细胞团不明显，部分（内细胞团不明显，部分细胞外溢）细胞外溢）C.C.直接进行核移植的多核卵直接进行核移植的多核卵子。可见原卵子和供体细子。可见原卵子和供体细胞的纺锤体。胞的纺锤体。D.Caffeine D.Caffeine 处理后的体细胞处理后的体细胞纺锤体。纺锤体。E. Caffeine E. Caffeine 处理后囊胚。处理后囊胚。F. F. 收集培养后的胚胎干细胞。收集培养后的胚胎干细胞。55定制治疗用定制治疗用iPSiPS实验流程实验流程56干细胞治疗安全么？干细胞治疗安全么？镰刀贫血小鼠镰刀贫血小鼠收集皮肤细胞收集皮肤细胞重编程为干细胞重编程为干细胞样的样的iPS细胞细胞遗传学确证遗传学确证iPS细胞细胞正正确确的的突突变变遗传正确的遗传正确的iPS细胞细胞分化为造血干细胞分化为造血干细胞5657人工动脉管：聚合物管状骨架人工动脉管：聚合物管状骨架+ +血管内皮细胞血管内皮细胞人人工工角角膜膜：用用医医用用高高分分子子材材料料制制成成的的类类似似人人体体角角膜膜的的产产品品。人人工工角角膜膜一一般般包包括括光光学学镜镜柱柱和和周周边边支支架架两两部部分分。要求具有良好的组织相容性要求具有良好的组织相容性。TransCyte皮肤替代物：皮肤替代物：它由取自皮肤真皮或表皮它由取自皮肤真皮或表皮层的细胞在一个生物可降解的聚合物上生长而成。层的细胞在一个生物可降解的聚合物上生长而成。TransCyte能作为创口的临时覆盖物，可用于能作为创口的临时覆盖物，可用于2度或度或3度烧度烧伤的病人。伤的病人。其它人体组织器官类商业产品其它人体组织器官类商业产品57 3D打印技打印技术 即即 3D打印打印 ，是快速成型技，是快速成型技术的一的一种，它以数字模型文件种，它以数字模型文件为基基础，运用粉末状金属，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通或塑料等可粘合材料，通过逐逐层打印的方式来构打印的方式来构造物体的技造物体的技术。583D3D打印组织器官打印组织器官583D立体打印技术立体打印技术1986年，年，Charles Hull开开发了第一台商了第一台商业3D印刷机。印刷机。1993年，麻省理工学院年，麻省理工学院获3D印刷技印刷技术专利。利。1995年，美国年，美国ZCorp公司从麻省理工学院公司从麻省理工学院获得唯一授得唯一授权并开始开并开始开发3D打印机。打印机。2005年，市年，市场上首个高清晰彩色上首个高清晰彩色3D打印机打印机Spectrum Z510由由ZCorp公司研制成公司研制成功。功。2010年年11月，世界上第一月，世界上第一辆由由3D打印机打印而成的汽打印机打印而成的汽车Urbee问世。世。2011年年6月月6日，日，发布了全球第一款布了全球第一款3D打印的比基尼。打印的比基尼。2011年年7月，英国研究人月，英国研究人员开开发出世界上第一台出世界上第一台3D巧克力打印机。巧克力打印机。2011年年8月，南安普敦大学的工程月，南安普敦大学的工程师们开开发出世界上第一架出世界上第一架3D打印的打印的飞机。机。2012年年11月，月，苏格格兰科学家利用人体科学家利用人体细胞首次用胞首次用3D打印机打印出人造肝打印机打印出人造肝脏组织。2013年年10月，全球首次成功拍月，全球首次成功拍卖一款名一款名为“ONO之神之神”的的3D打印打印艺术品。品。2013年年11月，美国德克月，美国德克萨斯州奥斯汀的斯州奥斯汀的3D打印公司打印公司“固体概念固体概念”设计制造出制造出3D 打印金属手打印金属手枪。59593D打印存在着打印存在着许多不同的技多不同的技术。它它们的不同之的不同之处在于可用的材料的方式，并以不同在于可用的材料的方式，并以不同层构建构建创建部件。建部件。3D打印打印常用材料常用材料有尼有尼龙玻玻纤、耐用性尼、耐用性尼龙材料、石膏材料、材料、石膏材料、铝材料、材料、钛合金、不合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶金、橡胶类材料材料。603D打印的耳朵打印的耳朵人造组织治疗的免疫排斥问题？人造组织治疗的免疫排斥问题？6061一、干细胞特征和类别一、干细胞特征和类别1.特征特征2.类别类别二、几种干细胞特性二、几种干细胞特性1.胚胎干细胞胚胎干细胞2.成体干细胞成体干细胞3.诱导多能干细胞诱导多能干细胞三、干细三、干细胞的胞的应应用用1.造血干细胞移植造血干细胞移植2.重见光明重见光明3.人类的无性繁殖人类的无性繁殖4.组织器官修复组织器官修复小结：小结：61思考题：思考题：1.如何收集外周血造血干细胞？会对捐献者造成永久伤害么？自体如何收集外周血造血干细胞？会对捐献者造成永久伤害么？自体造血干细胞移植主要主要风险有哪些？造血干细胞移植主要主要风险有哪些？2.Genzyme公司的公司的Carticel 产品，是如何让受损的软骨恢复？产品，是如何让受损的软骨恢复？3.体细胞重编程的经典方法有哪四种？干细胞不对称分裂意义？体细胞重编程的经典方法有哪四种？干细胞不对称分裂意义？4.为什么胚胎干细胞在体外分化需要不同的细胞因子诱导？举例说为什么胚胎干细胞在体外分化需要不同的细胞因子诱导？举例说明何种细胞因子诱导特异细胞的分化？明何种细胞因子诱导特异细胞的分化？5.诱导多能干细胞的导入的转录因子的主要作用？诱导多能干细胞的导入的转录因子的主要作用？如何证明诱导如何证明诱导多能干细胞多能干细胞?需要如何才能产生自己的后代？需要如何才能产生自己的后代？6.目前自体角膜移植再生如何进行？主要决定因素在哪里？目前自体角膜移植再生如何进行？主要决定因素在哪里？7.先天性白内障微创手术为什么可以治愈儿童失明？先天性白内障微创手术为什么可以治愈儿童失明？8.人干细胞发育为生殖细胞是有什么基因调控的？人干细胞发育为生殖细胞是有什么基因调控的？9.组织工程制造生物材料时，需要使用胞外基质和细胞因子。请问组织工程制造生物材料时，需要使用胞外基质和细胞因子。请问什么是胞外基质，它有何作用？通过组织工程制造的生物材料可什么是胞外基质，它有何作用？通过组织工程制造的生物材料可以极大降低接受者的免疫排斥？为什么呢？以极大降低接受者的免疫排斥？为什么呢？10.设计一个自体皮肤细胞移植方案，治疗白癜风设计一个自体皮肤细胞移植方案，治疗白癜风/胎记胎记/重度烧伤。重度烧伤。62