《干细胞标志物》PPT课件.ppt
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1、干细胞标志物干细胞标志物如何鉴定各种类型的干细胞?如何鉴定各种类型的干细胞?间充质干细胞间充质干细胞胚胎干细胞的鉴定胚胎干细胞的鉴定1 人胚胎干细胞表面标志物鉴定和基因表达:是否表达SSEA-3、SSEA-4、TRA1-60、TRA1-81、碱性磷酸酶等,检测是否表达OCT-4、Sox2、Fgf4、Rex1等的基因。2 人胚胎干细胞体内分化能力:注射至免疫缺陷小鼠观察是否产生畸胎瘤,若畸胎瘤含有3个胚层来源的细胞,可基本证明具有体内分化的潜能。3 人胚胎干细胞体外分化能力:用特异抗体检测 4 人胚胎干细胞核型:是否为两倍体的正常核型5 类胚体形成法6 端粒酶的高表达造血干细胞的鉴定造血干细胞的
2、鉴定1 自我更新能力、增殖潜能 检测细胞所生成的总细胞数2 多向分化潜能 在所生成的所有细胞中不同系的细胞数量3 表型特征 是否表达CD34、CD133、Sca-1等4 细胞周期的特性 如绝大多数干细胞是否处于静止期5 排出染料的特性 如对活体染料罗丹明123拒染或染色较轻神经干细胞的鉴定神经干细胞的鉴定1 自我更新能力2 多向分化潜能3 Nestin、NCAM的表达间充质干细胞的鉴定间充质干细胞的鉴定1 一般生物学特性2 细胞表面标记 SH2(CD105、内皮糖蛋白)、SH3(CD166,白细胞活化黏附分子)等3 多系分化潜能(成骨、成软骨、成脂肪)4 支持造血功能5 低免疫原性和免疫调节功
3、能干细胞鉴定干细胞鉴定一般生物学特性一般生物学特性细胞标志物细胞标志物增殖能力增殖能力分化能力分化能力干细胞标志物干细胞标志物有哪些?有哪些?细胞表面分子细胞表面分子细胞内特异基因的表达细胞内特异基因的表达细胞内特殊物质的表达细胞内特殊物质的表达其他其他细胞膜表面分子细胞膜表面分子又被称为膜抗原或者表面标记分子(surface marker),大多数为跨膜(糖)蛋白,结构上分为膜外区、跨膜区和胞质区,胞质区执行信号转导功能。少数膜分子并非跨膜蛋白,而是以糖基磷脂酰肌醇(GPI)方式连接锚固在细胞膜上。根据膜分子氨基酸序列和结构同源性,将膜分子分为不同的家族和超家族,包括免疫球蛋白超家族、细胞因
4、子受体家族、C型凝集素超家族、整合素家族和肿瘤坏死因子受体超家族。细胞表面分子分类细胞表面分子分类白细胞分化抗原白细胞分化抗原黏附分子黏附分子细胞因子受体细胞因子受体细胞膜受体细胞膜受体MHCMHC免疫球蛋白免疫球蛋白FcFc段受体段受体B B细胞识别抗原的膜免疫球蛋白细胞识别抗原的膜免疫球蛋白结合促分裂素的分子结合促分裂素的分子其它受体和分子其它受体和分子白细胞分化抗原白细胞分化抗原(leukocyte differentiation antigen,LDA)定义:白细胞分化抗原是指白细胞、血小板、血管内皮细胞等在分化发 育不同阶段以及活化过程中,出现或消失的细胞表面标志。多是跨膜 蛋白或糖
5、蛋白,少数为碳水化合物半抗原。举例:如T细胞分化 1.最早期前体T细胞在胸腺上检测到的特异标志是CD1和TdT 2.成熟T细胞则不表达这两种抗原。3.当胸腺前体细胞进入下一分化阶段,这两种标志消失,而 HLA-1类抗原和CD2分子在I细胞膜上表达 4.在分化的第三阶段T细胞上开始出现CD4和CD8抗原CD:cluster of differentiationCD:应用以单克隆抗体鉴定为主的方法,将来自不同实验室的单克隆抗体所识别的同一分化抗原称CD。多 克 隆 抗 体-单 克 隆 抗 体(1975,Kohle和Milstein)-不同实验室获得相同抗体但命名为不同-IWHLDA统一名称IWHL
6、DA:人 类 白 细 胞 分 化 抗 原 的 国 际 协 作 组 会 议(International workshop on human leukocyte differentiation antigens)至2010 年已被确定人类CD抗原共363群(CD1-CD363),许多群中还包括若干个亚群;根据分布的细胞系分为T细胞、B细胞、髓细胞、NK 细胞、血小板、活化细胞、粘附分子、内皮细胞、细胞因子受体、红细胞、树突状细胞、干细胞/祖细胞、碳水化合/凝集素等CD抗原,共13组。动物的白细胞分化抗原也逐渐地采用CD命名法,与人类CD相同的,加上与人类相同的编号。为了与人的CD相区别,在CD前加
7、上动物种类的的缩写,例如BoCD,表示牛的白细胞分化抗原。绵羊、山羊、马的分别表示为OvCD、CpCD、EpCD。CD常用克隆抗体或代号主要表达细胞分子量(kDa)和结构功能CD294B4,(integrin1,FNR)广泛分布gp130,GPa与ECM粘合,细胞间粘附,结合VCAM-1(CD106)CD30Ki-1Ta,Ba,Rsgp105,NGF受体家族与淋巴细胞存活和增殖有关CD31SG134,TM3,HEC-75;(PECAM)Pt,M,G,Bgp140,血小板GPa粘附CD32CIKM5,41H16(FcR)Mac,G,B,Eogp40凝聚IgG FcR,吞噬,ADCCCD33MY9
8、,H153,L4F3M,BMgp67CD34MY10,ICH3BMgp105120生长因子受体,调控早期造血CD35TO5,E11,(CR1)G,M,B,NKsub,RBCp160260结合C3b,调理吞噬CD365E1,ESIVC7,OKM5M,Pt,(B)gp88,血小板GPb结合ECM,血小板粘附CD37HD28,HH1Bm,(T,M)gp4052CD38Leu17,T16,OKT10PC,Ta,Thy,p45CD39AC2,G28-10Bm,(M),FDCgp70100一些常见的一些常见的CDCD分子及其分布和主要功能分子及其分布和主要功能CD常用克隆抗体或代号()主要表达细胞分子量(
9、kDa)和结构功能CD120aMR-1(TNFR;55kD)广泛55,NGF受体家族TNF受体,与Fas抗原共调变CDw120bMR2-1(TNFR;75kD)T,B,M75,NGF受体家族TNF受体CDw121ahIL-1R1-M1(IL-1R型)广泛,T,B,En,Eb,上皮80IL-1受体CDw121bhIL-1R2-M22(IL-1R型)广泛68IL-1受体,T细胞活化CD1222RB(IL-2R,75kD,IL-2R)T,B,NK75IL-2受体,激活T、B和MCDw124hIL-4R-M57(IL-4R)造血细胞,Fb,上皮140IL-4受体,细胞生长、分化CD126B-C22(I
10、L-6R)T,Bac80(与gp130组成高亲和力受体)IL-6受体,细胞生长、分化CDw127H2,hIL-7R-M20(IL-7R)淋巴样,髓样细胞75IL-7受体,细胞生长CDw128GB20(IL-8R)PMN,Eo,B,M5867IL-8受体,趋化和活化PMNCDw130AM64(IL-6R-gp130SIG)广泛130(与IL-6R,IL-11R,LIFR、OSMR和CNTFR组成高亲和力受体)IL-6受体gp130,转导信号注:注:Thy:胸腺细胞;DC:树突状细胞:FDC:滤泡树突状细胞;B:B细胞;Bsub:B亚群;Pre-B,前B细胞;Bm:成熟B细胞;Ba:活化B细胞;T
11、:T细胞;Tsub:T亚群;Ta:活化T细胞;M:Ma:活化单核细胞;Mac:巨噬细胞;Mas:肥大细胞;PC:浆细胞;G:粒细胞;PMN:多形核细胞;My:髓样细胞;NK:自然杀伤细胞;NKsub:NK亚群;LHC:表皮罕氏细胞;RS:Reed-Srtenterg细胞;NEC:神经内分泌细胞;RBC:细细胞;Pt:血小板;Eo:嗜酸性粒细胞;BM:骨髓细胞;Meg:巨核细胞;Fb:成纤维细胞;En:内皮细胞;Leu:白细胞;gp:糖蛋白;p:蛋白质;VLA:很晚出现在抗原;CALLA:共同型急性淋巴母细胞白血病抗原;LAMP:溶酶体相关膜蛋白;MCP:膜辅蛋白;MAC:膜攻击单位;LFA:淋
12、巴细胞功能相关抗原;CR:补体受体;3FAL:3-fucosyl-N-acetyl-lactosamine;PECAM:血小板内皮细胞粘附分子;ECMR:细胞外基质受体;LCA:淋巴细胞共同抗原;PTPase:磷酸酪氨酸磷酸酯酶;ICAM:细胞间粘附分子;N-CAM:神经细胞粘附分子;TAP:T细胞活化蛋白;Tyr-P:磷酸化酪氨酸;VCAM:血管细胞粘附分子;GPI:糖基磷脂酰肌醇;AIM:活化诱导分子;LIF:白血病抑制因子;OSM:抑瘤素-M;CNTF:睫状神经营养因子;CA:胶原蛋白;LM:层粘连蛋白;FN:纤粘连蛋白;FB:血纤维蛋白原;vWF:von Willbrand因子;TM-
13、4:四次跨膜家族。一种膜分子常常既有抗原名称,又有功能和结一种膜分子常常既有抗原名称,又有功能和结构名称。如构名称。如CD4CD4能与自身能与自身MHCIMHCI类分子的类分子的C C区结合,区结合,既可作为黏附分子,又是协同受体和协同刺激既可作为黏附分子,又是协同受体和协同刺激分子,而在结构上属于免疫球蛋白超家族成员。分子,而在结构上属于免疫球蛋白超家族成员。黏附分子黏附分子Adhesion Molecules定义:是介导细胞与细胞之间,细胞与细胞外基质间相互接触、识别、结合和激活等分子的统称。特点:位于细胞表面或细胞基质中的糖蛋白;以配体-受体结合的形式发挥作用;参与细胞的识别、活化和信号
14、转导等。命名:以功能命名:如细胞间黏附分子(ICAM),血管细胞黏附分子(VCAM),LFA-1等 以CD命名:统称为CD抗原/分子,大部分黏附分子已有CD编号分类:1.整合素家族(integrin family)包括LFA-1、LFA-2、LFA-3、ICAM-1、ICAM-2和一些补体受体等。2.选择素家族(selectin family)主要包括白细胞-选择素、血小板-选择素和内皮细胞-选择素3种,即CD62L、CD62P和CD63E。3.免疫球蛋白超家族(Ig superfamily)共15个,主要有主要有CD2、CD4、CD8、CD28、CD31、CD54、CD58、CD80、CD8
15、6。4.钙黏蛋白家族(cadherin family):指在Ca2+参与下使细胞间相互聚集的细胞粘附分子,又称钙粘着蛋白(C-adherin)。已知该家族有3个成员,分布在上皮组织的P-钙粘着蛋白、主要分布在神经组织的N-钙粘着蛋白、分布在胎盘和间皮组织的P-钙粘着蛋白。5.未归类的黏附分子作用:1.参与细胞间的识别、细胞的活化和信号转导、细胞的增殖与分化、细胞的伸展与移动2.免疫应答、炎症发生、凝血、肿瘤转移、创伤愈合细胞膜受体细胞膜受体受体:(receptor)是一种能够识别和选择性结合某种配体(信号分子)的大分子物质。配体(ligand):指细胞外的信号分子,包括激素,神经递质,抗原,药
16、物以及其他有生物活性的化学物质。细胞膜受体(membrane receptor)是存在于细胞膜上的一类特殊的膜内在蛋白,能与配体特异性结合,并在细胞内引起特定的生物学效应.细胞因子受体细胞因子受体细胞因子(cytokine):指由免疫细胞和某些非免疫细胞(如血管内皮细胞、表皮细胞和成纤维细胞等)经刺激而合成分泌的一类生物活性分子,它们介导免疫细胞之间的信息交换与相互调节,参与免疫应答和炎症反应过程。国际细胞因子学会(International Cytokine Society,ICS)根据功能能分为:促炎因子、趋化因子、生长因子、Th1细胞因子、Th2细胞因子。白细胞介素(interleuki
17、n,IL)干扰素(interferon,IFN)肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF)趋化性细胞因子(chemokine)生长因子(growth factor,GF)细胞因子受体的分类细胞因子受体的分类I型细胞因子受体家族(红细胞生成素受体超家族)II型细胞因子受体家族 型肿瘤坏死因子受体超家族 型趋化性细胞因子受体家族(G-蛋白偶联受体)MHC在诱导移植排斥反应过程中发挥主要作用的组织抗原被称为主要组织相容性抗原(major histocompatibility antigen)。主要组织相
18、容性抗原高表达于白细胞(主要是淋巴细胞和单核-巨噬细胞),因此又被成为白细胞抗原(Leukocyte antigen,LA)。编码主要组织相容性抗原的基因是主要组织相容性(基因)复合体(majorhistocompatibility-lity complex,MHC),因此主要组织相容性抗原通常又被称为MHC分子。根据血清学(抗原)和生物化学(分子结构)特点,将MHC分子分为I类、II类。MHC通常代表基因,而MHC分子或主要组织相容性抗原是基因编码产物MHCMHC的分布的分布MHC-IMHC-I主要表达于:主要表达于:几乎所有有核细胞几乎所有有核细胞表面;不表达于:表面;不表达于:神经细胞、
19、胰岛外神经细胞、胰岛外分泌细胞、心肌细分泌细胞、心肌细胞、精细胞胞、精细胞MHC-IIMHC-II主要表达于:主要表达于:活化活化B B细胞细胞巨噬细胞巨噬细胞树突细胞树突细胞胸腺上皮细胞胸腺上皮细胞主要内容主要内容2干细胞标志物检测的方法干细胞标志物检测的方法1干细胞标志物分类干细胞标志物分类3常见的干细胞标志物常见的干细胞标志物干细胞标志物作用干细胞标志物作用分离鉴定干细胞的参考依据分离鉴定干细胞的参考依据干细胞内分类的依据干细胞内分类的依据 各种肿瘤干细胞均具有不同的肿瘤干细胞标志物,如CD34CD38Thy是白血病干细胞的表面标志;LinESAB38.1CD44CD24被认为是乳腺癌干
20、细胞的特征;Singh等分离出了具CD133的脑肿瘤干细胞等等参与干细胞的分化调控参与干细胞的分化调控维持干细胞的自我更新和多能性维持干细胞的自我更新和多能性参与机体重要的生理和病理过程参与机体重要的生理和病理过程 干细胞标志物检测的方法干细胞标志物检测的方法荧光标记细胞分选(FACS)免疫磁珠分离(MACS)亲和吸附柱分离(CEPRATE)探针技术 生物素-亲和素系统的ABC法酶免疫法各各种种干干细细胞胞的的筛筛选选标标志志汇汇总总名称筛选标志胚胎干细胞造血干细胞骨髓间充质干细胞表皮干细胞神经干细胞肝干细胞胰岛干细胞小肠干细胞脂肪干细胞角膜干细胞精原干细胞鼠SSEA-1、ALP、Oct-4、
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