我们都知道
个体由细胞发育而来
那我们对细胞的了解有多少呢?
2022年6月13日广州院士专家校园行
邀请中科院广州生物医院与建设研究院
朱艳玲博士
与广州市八一希望学校的同学们
分享神奇的干细胞知识
本场讲座还采用直播形式,向其他校区辐射
听众人数约1400人
朱艳玲:
广州医科大学博士后,中科院广州生物医药与健康研究院副研究员,主要研究利用人多能干细胞(hPSCs)获得具有应用价值的血液及免疫细胞的策略研究;证明了细胞凋亡是hPSCs异种嵌合的关键障碍之一,而通过抑制凋亡能有效促进hPSCs与鼠、兔、猪等物种胚胎的异种嵌合(Nature Communications, 2018);目前还发现细胞竞争也对hPSCs异种嵌合起着重要调控作用(Stem Cell Reports, 2022);利用hPSCs在体外分化得到了具有多谱系分化潜能的造血干/祖细胞并对其发育调控进行了深入研究(Cell Discovery, 2020);此外还参与发表其他研究论文4篇(Stem Cell Reports、Nature Communications及Journal of Biological Chemistry);申请和授权专利共3项;主持科研项目4项。
(一) 细胞 细胞是生物活动的基本单位,是生物体基本的结构和功能单位。已知除病毒之外的几乎所有生物均由细胞所组成,病毒生命活动也必须在细胞中才能体现。 (二) 干细胞 干细胞是一类具有无限的自我更新能力的细胞,能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞,具有自我更新复制能力和多向分化潜能两大特点。 (三) 多能干细胞 多能干细胞是最原始的细胞,我们每一个人最开始都是由一个多能干细胞(也就是受精卵)发育来的,多能干细胞可以分化成各种类型的功能细胞,甚至可以发育成为一个完整的生物体。目前根据干细胞的分化潜能及来源可以分为多能干细胞和各类成体干细胞。 多能干细胞小知识 Q1: 如何获得多能干细胞? 重编程技术: 在2006年,日本一位科学家Shinya Yamanaka发明了一个方法,把现在人体上的一些已经不是干细胞的细胞(体细胞)经过一个“返老还童”的过程,从而得到多能干细胞。这个过程就是重编程。 Q2: 干细胞有什么用? 再生医学: 干细胞可以生成人体内各种各样的细胞,所以我们可以利用干细胞进行一些后续的替代和恢复治疗,把身体里受损的那一部分细胞以及一些组织或者器官给替换掉。 Q3: 如何利用干细胞分化得到可移植的细胞或器官? 第一,体外分化。获得干细胞以后,把这些细胞放在一个培养皿,将它培养成各类想要的细胞或者一些相应的器官或组织。 第二,移植。把人的干细胞移植到如猴子、猪等动物的胚胎内,让它在里面发育成肾脏、心脏、胃、肺等器官。这个方法目前还在实验阶段,但现在已经可以在这些动物体内获得一些人的造血干细胞。 Q4: 如何利用干细胞体外分化得到血液免疫细胞、自然杀伤细胞(iPS-NK)? 在体外分化过程中添加一些因子把人的多能干细胞更换成各类的细胞,最后再用于移植。如要治疗一位患白血病或者癌症的病人,我们可以把他的诱导多能干细胞分化成他的造血干细胞,经过分化得到属于他自己的免疫细胞,从而进行白血病或者癌症的治疗。 Q5: 如何利用干细胞通过异种嵌合得到人源化细胞或器官? 在伦理允许范围内,将人的干细胞注射到其他物种胚胎中发育,以获得人源化细胞或器官。一般会把人的多能干细胞注到猪的胚胎里面,再植入猪的体内让它发育,让人的多能干细胞和猪宝宝一起长大,在猪宝宝身体里生成人的细胞。 Q6: 什么是异种嵌合实验? 人的干细胞+鼠的胚胎: 将人的干细胞注射到小鼠胚胎中,再移植到母鼠子宫内,使人的干细胞在小鼠体内发育为有功能的细胞或者器官。 (四) 干细胞的培养与研究 研究人员日常需要穿实验服进入细胞间进行细胞的培养与研究,培养的时候会用到显微镜,以及换液的移液器等。显微镜用于观察细胞,培养箱用于为细胞培养保持恒温,移液器则用于将细胞排出的废物吸掉,并且将新鲜的相应液体放进培养仪器中。 朱艳玲博士的精彩分享 展示了干细胞的众多神奇之处 使同学们沉浸其中 乐此不疲 科技是国之利器,教育是国之重器,少年是国之未来。青少年科普教育是提升科学素养和创新精神的打底工程,对国家发展和民族复兴具有非常重要的战略意义。广州“院士专家校园行”项目是广州市科学技术协会和广州市教育局专门为广州市中小学生精心策划、量身打造的年度科普活动,通过邀请优秀科学家深入广州地区中小学校开展科普讲座,让青少年与科学大师亲密接触,收获知识的同时感受科学家的人格魅力和不断探索、勇于创新的科学精神。 自2017年3月活动开展以来,该项目先后邀请了包括欧阳自远、张景中、陈新滋、刘人怀、钟世镇、黄乃正(香港)、方滨兴、杜如虚、林浩然、叶玉如(香港)、吴硕贤、刘焕彬、徐义刚、张培震、罗锡文、苏国辉等16名院士在内的90多位不同领域的科技工作者,在广州499所中小学校为17万多中小学生开展科普讲座509场,深受学校和广大师生的欢迎。