原版前言 自《干细胞生物学基础》第一版出版以来,发生了太多科研进展。Martin Evans爵士因发现胚胎干细胞获得2007年诺贝尔生理学或医学奖;Shinya Yamanaka因发现重编程分化细胞成诱导性多能干(iPS)细胞而获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。第三版涵盖了这两位开创性先驱所编写的章节,以及其他几十位科学家所编写的章节,他们的开创性工作使我们对干细胞生物学的理解更加清晰。本书涵盖了干细胞研究的最新进展,包括讲述多能干细胞、成体干细胞和胎儿干细胞的最新章节。同时,本书涵盖了过去几年该领域所取得的快速进展,我们保留了原始的事实和主题,这些事实和主题虽然不是最新的,但关系到对这一令人兴奋的生物学领域的理解。 与之前的版本一样,第三版以易于理解的形式呈现给那些有兴趣了解干细胞最新进展的学生和普通读者。本书的结构基本保持不变,仍以对多能干细胞和成体干细胞的一般理解为先决条件,包括了研究表征干细胞和祖细胞群体所需的工具和方法,以及世界顶尖科学家对每种特定组织目前所知的内容的介绍。各部分内容包括基础生物学/机制、组织和器官的发育(外胚层、中胚层和内胚层)、方法(如关于如何制备iPS细胞和胚胎干细胞的详细描述)、干细胞在某些人类疾病中的应用、管控与伦理以及患者Mary Tyler Moore的观点。Anthony Atala作为第三版的新编者加入我们。我们相信本书对学生和专家都有综合参考的价值。 Robert Lanza医学博士 美国马萨诸塞州波士顿
R. 兰萨博士,阿斯特拉斯(Astellas)全球再生医学负责人,阿斯特拉斯再生医学研究所首席科学官,维克森林大学(Wake Forest University )医学院兼职教授。他发表了数百篇论文(含发明专利),撰写了30多部科学作品。其中《组织工程原理》(Principles of Tissue Engineering)被公认为该领域的重要参考书。《同一个世界:人类物种在21世纪的健康与生存》( The Health & Survival of the Human Species in the 21st Century,前总统吉米·卡特作序),《干细胞手册》(Handbook of Stem Cells)和《干细胞生物学基础》(Essentials of Stem Cell Biology),被公认是干细胞研究方面的重要论著。
《干细胞生物学基础》(原著第三版)由诺贝尔生理学和医学奖获得者Martin Evans作序,美国著名干细胞生物学家Robert Lanza等主编,200多位全世界各研究机构的专家学者共同编写,是一本手册式的生物学著作。涵盖成体干细胞和胚胎干细胞,内容涉及基本的干细胞生物学特性、调控机制、外胚层、中胚层、内胚层、干细胞在治疗人类疾病中的应用、作用机制与伦理、未来的临床应用前景等。 本书可供从事干细胞生物学和再生医学领域的研究者、细胞生物学领域的高校师生阅读参考。
第一部分 干细胞总论 第1章 干细胞的研究意义与进展 / 002 1.1 干细胞技术的起源 / 002 1.2 提倡并支持干细胞研究的组织机构 / 002 1.3 干细胞在医学领域的应用 / 003 1.4 干细胞应用所面临的挑战 / 003 深入阅读 / 004 第2章 “干性”的定义、规范与标准 / 005 2.1 什么是干细胞? / 005 2.2 自我更新 / 005 2.3 潜能 / 006 2.4 克隆性 / 006 2.5 定义 / 006 2.6 干细胞的来源 / 006 2.7 早期胚胎干细胞 / 006 2.8 成体干细胞发育 / 008 2.9 如何对干细胞进行鉴定、分离和特征分析? / 009 2.10 胚胎干细胞 / 009 2.11 成体干细胞 / 010 2.12 干性——向干细胞的分子定义发展 / 010 致谢 / 011 深入阅读 / 011 第3章 脊椎动物胚胎多能干细胞——当前进展和未来挑战 / 012 3.1 简介 / 012 3.2 ES和ESL细胞的生物学原理 / 017 3.3 干细胞疗法 / 020 3.4 总结 / 021 深入阅读 / 022 第4章 胚胎干细胞的前景 / 023 4.1 胚胎干细胞的发展趋势 / 023 深入阅读 / 025 第5章 表皮干细胞概念的发展 / 026 5.1 简介 / 026 5.2 干细胞的定义 / 027 5.3 干细胞的等级系统 / 028 5.4 皮肤干细胞 / 029 5.5 小肠干细胞系统 / 032 5.6 舌干细胞组织 / 034 5.7 普遍法则 / 034 5.8 总结 / 035 深入阅读 / 035 第二部分 基础生物学/机制 第6章 干细胞微环境 / 038 6.1 干细胞微环境假说 / 038 6.2 果蝇种系干细胞微环境 / 039 6.3 果蝇卵巢种系干细胞微环境 / 039 6.4 果蝇精巢种系干细胞微环境 / 040 6.5 种系干细胞和体干细胞维持与增殖的协同调控 / 041 6.6 微环境的结构组成 / 042 6.7 哺乳动物组织内的干细胞微环境 / 043 6.8 总结 / 049 致谢 / 050 深入阅读 / 050 第7章 干细胞的自我更新机制 / 051 7.1 多能干细胞的自我更新 / 051 7.2 抑制分化 / 056 7.3 维持干细胞的多能性 / 057 7.4 维持端粒长度 / 058 7.5 X染色体失活 / 058 7.6 总结 / 059 深入阅读 / 059 第8章 干细胞细胞周期调控因子 / 060 8.1 引言 / 060 8.2 干细胞在体内的细胞周期动力学 / 060 8.3 干细胞回输体内后的扩增 / 061 8.4 哺乳动物细胞周期调控和周期蛋白依赖性激酶抑制因子 / 062 8.5 周期蛋白依赖性激酶抑制因子在干细胞调控中的作用 / 063 8.6 p21在干细胞调控中的作用 / 063 8.7 p27在干细胞调控中的作用 / 064 8.8 干细胞调控中的其他细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子和成视网膜细胞瘤通路 / 064 8.9 周期蛋白依赖性激酶抑制因子和转化生长因子β-1的关系 / 065 8.10 CKI和Notch / 066 8.11 总结和未来方向 / 066 致谢 / 066 深入阅读 / 067 第9章 细胞如何改变表型 / 068 9.1 化生和转分化 / 068 9.2 转分化的例子 / 069 9.3 巴雷特化生 / 071 9.4 再生 / 071 9.5 骨髓向其他类型细胞的转化 / 072 9.6 去分化为转分化的先决条件 / 072 9.7 如何通过实验改变细胞表型? / 072 9.8 总结 / 073 致谢 / 074 深入阅读 / 074 第三部分 组织和器官发育 第10章 早期发育中的分化 / 076 10.1 植入前发育 / 076 10.2 细胞紧密过程中的极化 / 076 10.3 小鼠胚胎植入前体轴的确定 / 078 10.4 小鼠早期胚胎的发育潜能 / 079 10.5 小鼠胚胎植入前发育过程中的重要基因 / 080 10.6 由植入到原肠胚形成 / 082 10.7 小鼠滋养外胚层和原始的内胚层细胞 / 082 10.8 小鼠内细胞团向上胚层的发育 / 084 10.9 人类胚胎 / 084 10.10 植入 / 085 10.11 胚外组织在小鼠胚胎塑型中的作用 / 086 深入阅读 / 086 第11章 来自羊水的干细胞 / 088 11.1 羊水——功能、来源和成分 / 088 11.2 羊水间充质干细胞 / 089 11.3 羊水干细胞 / 091 11.4 结论 / 096 深入阅读 / 097 第12章 脐血干细胞和祖细胞 / 098 12.1 解决脐血移植时间延迟和失败问题 / 098 12.2 低温储藏CB细胞 / 099 12.3 诱导CB来源的多能干细胞 / 100 12.4 总结 / 100 深入阅读 / 100 第13章 神经系统 / 101 13.1 引言 / 101 13.2 神经发育 / 101 13.3 神经干细胞 / 103 13.4 小鼠ES细胞的神经分化 / 104 13.5 人类和非人灵长类ES细胞的神经分化潜能 / 110 13.6 发展前景 / 111 13.7 治疗前景 / 111 13.8 帕金森病 / 111 13.9 亨廷顿病 / 112 13.10 脑卒中 / 113 13.11 脱髓鞘病变 / 113 13.12 总结 / 113 深入阅读 / 114 第14章 眼睛和耳朵的感觉上皮 / 115 14.1 引言 / 115 14.2 视网膜内的干细胞和祖细胞 / 115 14.3 视泡产生不同种类的转分化细胞 / 115 14.4 孵化后小鸡体内的神经形成 / 117 14.5 哺乳动物睫状体边缘的视网膜神经球的生长 / 118 14.6 视网膜中干细胞治疗的前景 / 120 14.7 内耳起源组织的发育与再生 / 121 14.8 胚后期动物体内的神经生长 / 121 14.9 耳祖细胞的体外扩增 / 123 14.10 治疗前景 / 124 致谢 / 125 深入阅读 / 125 第15章 表皮干细胞 / 126 15.1 小鼠皮肤发育概况 / 126 15.2 表皮干细胞聚集于毛囊膨胀凸起处 / 127 15.3 表皮干细胞激活模型 / 129 15.4 球囊部干细胞标志物的分子图谱 / 131 15.5 参与皮肤表皮干细胞分化的信号通路 / 132 15.6 总结和展望 / 133 深入阅读 / 134 第16章 造血干细胞 / 135 16.1 胚胎干细胞与胚胎造血 / 135 16.2 血细胞在EB中的形成 / 136 16.3 BCR/ABL引起EB来源的造血干细胞的转化 / 136 16.4 STAT5与HOXB4促进造血植入 / 137 16.5 胚胎形态发生素促进体外造血形成 / 138 深入阅读 / 139 第17章 外周血干细胞 / 140 17.1 引言 / 140 17.2 外周血干细胞的来源与类型 / 140 17.3 内皮祖细胞 / 141 17.4 间充质干细胞 / 145 17.5 外周血干细胞的治疗应用 / 146 17.6 结论与展望 / 149 深入阅读 / 149 第18章 多能成体祖细胞 / 150 18.1 多能干细胞——胚胎干细胞 / 150 18.2 后生组织特异性干细胞——不仅仅是多能干细胞? / 151 18.3 多能性能后天获得吗? / 151 18.4 啮齿类成体多能祖细胞的分离 / 152 18.5 MAPC的分离 / 153 18.6 最新进展 / 154 致谢 / 155 深入阅读 / 155 第19章 间充质干细胞 / 156 19.1 MSC的定义 / 156 19.2 MSC的干细胞特性 / 156 19.3 哪些组织含有MSC? / 157 19.4 MSC的分离技术 / 157 19.5 MSC的免疫调节作用 / 158 19.6 MSC再生骨组织 / 158 19.7 MSC再生非骨骼组织 / 160 19.8 结论 / 161 致谢 / 161 深入阅读 / 162 第20章 骨骼肌干细胞 / 163 20.1 引言 / 163 20.2 原始肌干细胞——卫星细胞 / 164 20.3 肌干细胞的功能和生化异质性 / 166 20.4 骨骼肌的异位发生 / 166 20.5 肌干细胞龛 / 168 20.6 结论 / 169 致谢 / 170 深入阅读 / 170 第21章 干细胞与心脏再生 / 171 21.1 引言 / 171 21.2 招募循环干细胞储备 / 171 21.3 难以捉摸的心脏干细胞 / 173 21.4 再生概念的发展 / 174 深入阅读 / 175 第22章 胚肾中的细胞谱系和干细胞 / 176 22.1 肾脏发育解剖学 / 176 22.2 控制早期肾脏发育的基因 / 178 22.3 建立额外的细胞谱系 / 181 22.4 什么是肾干细胞? / 184 致谢 / 185 深入阅读 / 185 第23章 成体肝脏干细胞 / 186 23.1 哺乳动物肝脏的组织结构及功能 / 186 23.2 肝脏干细胞 / 187 深入阅读 / 196 第24章 胰腺干细胞 / 197 24.1 简介 / 197 24.2 干细胞和前体细胞的定义 / 197 24.3 胰腺前体细胞在胚胎时期形成 / 198 24.4 成熟胰腺祖细胞 / 199 24.5 诱导其他组织产生胰腺组织表型 / 202 24.6 体外研究 / 203 24.7 总结 / 203 深入阅读 / 204 第25章 消化道干细胞 / 205 25.1 引言 / 205 25.2 胃肠道黏膜的多能性 / 206 25.3 上皮细胞谱系起源于普通的前体细胞 / 206 25.4 单个肠道干细胞再生出包括所有上皮细胞谱系的整个隐窝 / 207 25.5 聚集嵌合体小鼠显示肠道隐窝是克隆群 / 207 25.6 干细胞中体细胞突变揭示干细胞的谱系和克隆的连续性 / 208 25.7 人肠隐窝含有来自单一干细胞的多种上皮细胞谱系 / 210 25.8 骨髓干细胞对肠道损伤后的重建作用 / 211 25.9 胃肠道干细胞占据了固有层中被ISEMF占据的微环境 / 213 25.10 多重分子调控胃肠道发育、增殖和分化 / 215 25.11 WNT/β-catenin信号转导通路控制肠干细胞的功能 / 215 25.12 转录因子决定肠区域的特异性和肠干细胞的命运 / 217 25.13 干细胞群落产生胃肠道肿瘤 / 219 25.14 总结 / 221 深入阅读 / 222 第四部分 方法 第26章 诱导性多能干细胞 / 224 26.1 iPS细胞系的建立 / 224 26.2 诱导iPS细胞产生的分子机制 / 227 26.3 疾病本体论与药物筛选的概述 / 228 26.4 iPS细胞库 / 228 26.5 医用相关的安全因素 / 229 26.6 医学应用 / 229 26.7 细胞直接重编程 / 229 26.8 结语 / 230 深入阅读 / 230 第27章 胚胎干细胞:来源和特性 / 231 27.1 胚胎干细胞的来源 / 231 27.2 胚胎干细胞的培养 / 233 27.3 胚胎干细胞的发展前景 / 235 27.4 结论 / 237 深入阅读 / 238 第28章 小鼠胚胎干细胞的分离和维持 / 239 28.1 引言 / 239 28.2 胚胎干细胞的维持 / 239 28.3 培养基 / 240 28.4 血清 / 240 28.5 用于检测培养条件的集落形成实验 / 241 28.6 胚胎干细胞传代培养 / 242 28.7 新胚胎干细胞系的分离 / 242 28.8 胚胎干细胞的分离方法 / 243 28.9 小结 / 244 深入阅读 / 244 第29章 人胚胎干细胞产生及维持的方法——具体方案及替代方案 / 245 29.1 引言 / 245 29.2 建立实验室 / 246 29.3 试剂的准备与筛选 / 247 29.4 机械法对hES细胞集落进行传代 / 251 29.5 hES细胞的产生 / 253 29.6 建立的hES细胞培养物的维持 / 256 29.7 hES细胞的冻存 / 259 29.8 hES细胞的解冻 / 261 29.9 hES细胞的质控 / 262 深入阅读 / 262 第30章 人胚胎生殖细胞的产生与分化 / 263 30.1 引言 / 263 30.2 人胚胎生殖细胞的产生 / 265 30.3 EB来源的细胞 / 270 深入阅读 / 273 第31章 基因组重编程 / 274 31.1 引言 / 274 31.2 生殖细胞中的基因组重编程 / 274 31.3 体细胞核重编程 / 278 31.4 结论 / 279 深入阅读 / 280 第五部分 应用 第32章 神经干细胞在神经退行性疾病方面的治疗应用 / 282 32.1 引言 / 282 32.2 神经干细胞的定义 / 283 32.3 神经干细胞在治疗疾病方面的潜能 / 284 32.4 神经干细胞基因疗法 / 287 32.5 神经干细胞替代疗法 / 287 32.6 神经干细胞全面性细胞替代疗法 / 289 32.7 在修复功能失调的神经元中神经干细胞所发挥的内在作用 / 291 32.8 神经干细胞将多种治疗方法联系在一起 / 293 32.9 总结 / 294 深入阅读 / 296 第33章 成体祖细胞可成为糖尿病潜在的治疗方法 / 297 33.1 β细胞的替代疗法治疗糖尿病的重要性以及胰岛素-生成细胞的短缺 / 297 33.2 成体干-祖细胞可成为胰岛素-生成细胞的一种潜在来源 / 297 33.3 β细胞、干细胞及祖细胞的定义 / 298 33.4 新的β细胞的生成贯穿成体的一生 / 298 33.5 什么是成体胰岛新生的细胞来源 / 298 33.6 非胰岛细胞向胰岛细胞转分化 / 300 33.7 胰腺腺泡细胞的转分化 / 301 33.8 骨髓细胞作为胰岛素-生成细胞的来源 / 301 33.9 肝脏细胞作为胰岛素-生成细胞的来源 / 301 33.10 工程学改造其他非β细胞以产生胰岛素 / 301 33.11 通过组成性分泌而非可调节分泌来递送胰岛素的尝试 / 302 33.12 小结 / 302 深入阅读 / 302 第34章 烧伤与皮肤溃疡 / 303 34.1 引言 / 303 34.2 烧伤与皮肤溃疡 / 303 34.3 表皮干细胞 / 303 34.4 干细胞在烧伤及皮肤溃疡中的应用 / 305 34.5 近期和未来的发展 / 307 致谢 / 310 深入阅读 / 310 第35章 干细胞与心脏疾病 / 311 35.1 心脏——自我更新的器官 / 311 35.2 心脏干细胞在心脏中的分布 / 312 35.3 非固有的原始细胞对心肌损伤的修复 / 313 35.4 固有的原始细胞修复心肌损伤 / 315 35.5 人类心肌再生 / 316 深入阅读 / 317 第36章 肌营养不良症的干细胞治疗 / 318 36.1 引言 / 318 36.2 成肌细胞移植——过去的失败案例和新的希望 / 319 36.3 非传统意义的肌源性祖细胞 / 320 36.4 多能干细胞用于未来的细胞治疗 / 324 36.5 对未来的展望 / 325 致谢 / 325 深入阅读 / 325 第37章 肝实质来源的干细胞治疗肝脏疾病 / 326 37.1 引言 / 326 37.2 研究背景 / 327 37.3 移植后肝细胞的整合 / 328 37.4 肝细胞的临床移植 / 329 37.5 肝细胞桥梁 / 329 37.6 肝细胞移植在急性肝衰竭患者中的应用 / 330 37.7 肝细胞移植治疗代谢类肝疾病 / 331 37.8 肝细胞移植的新应用、面临的挑战和未来的方向 / 333 37.9 结论 / 336 深入阅读 / 337 第38章 干细胞在整形外科中的应用 / 338 38.1 引言 / 338 38.2 骨 / 339 38.3 软骨 / 340 38.4 半月板 / 342 38.5 韧带和肌腱 / 343 38.6 脊椎 / 345 38.7 总结 / 346 深入阅读 / 346 第39章 胚胎干细胞在组织工程中的应用 / 347 39.1 引言 / 347 39.2 组织工程的原理及视角 / 347 39.3 ES细胞应用于组织工程的限制及障碍 / 351 39.4 结论 / 353 深入阅读 / 353 第六部分 规则与伦理 第40章 道德考量 / 356 40.1 引言 / 356 40.2 毁坏人类胚胎在道德上被允许吗? / 356 40.3 我们是否应该延缓hES细胞研究? / 357 40.4 我们能否从他人对胚胎的破坏中获益? / 357 40.5 我们能否为了破坏一个胚胎而创造它? / 358 40.6 我们应该克隆人类胚胎吗? / 359 40.7 应当用怎样的伦理准则管理hES细胞和治疗性克隆研究? / 360 40.8 总结 / 361 深入阅读 / 362 第41章 FDA监管过程概况 / 363 41.1 本章概述 / 363 41.2 FDA的立法历史 / 363 41.3 法律、法规和指导 / 364 41.4 FDA组织和司法问题 / 365 41.5 批准机制和临床研究 / 367 41.6 行业、专业组和生产者与FDA的协同会议 / 368 41.7 特别重要的规则和指南 / 368 41.8 FDA发展项目标准 / 374 41.9 咨询委员会会议 / 375 41.10 FDA研究和评价路径科学 / 376 41.11 其他交流合作 / 377 41.12 结论 / 378 深入阅读 / 378 第42章 无关好奇,只为治愈——民众推动干细胞研究取得进步 / 381 42.1 选择生活 / 381 42.2 判断的尺度 / 382 42.3 个人的承诺促进发展 / 382 42.4 用希望对抗炒作 / 383 42.5 赋予生命力 / 384 42.6 民众推动进步 / 384 42.7 为所有人提供更好的健康 / 385 词汇表 / 387 索引 / 405
ISBN:978-7-122-35375-7
语种:汉文
开本:16
出版时间:2020-06-01
装帧:精
页数:406