Bài trình chiếu cung cấp cho các bạn sinh viên những kiến thức cơ bản về khái niệm, phân loại và quá trình biệt hóa tế bào gốc xảy ra tại các mô, cơ quan.
Stem cells Stem cells 1 KHÁI KHÁI QUÁT QUÁT VỀ VỀ TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC 2 PHÂN PHÂN LOẠI LOẠI TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Stem cells 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Thuật ngữ “tế bào gốc” tất tế bào chưa biệt hóa có khả phân chia thành loại tế bào Tế bào gốc sản sinh cặp tế bào con, tế bào phát triển để biệt hóa, tế bào lại phát triển thành tế bào gốc thay tế bào gốc ban đầu Thuật ngữ “gốc” tế bào nguồn gốc tế bào chuyên biệt khác Trong thể có nhiều tế bào gốc giai đoạn phát triển khác Stem cells 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Ví dụ, tất tế bào não tạo từ nhóm tế bào thần kinh gốc Mỗi tế bào thần kinh gốc lại sinh tế bào não lần phân chia Những tế bào gốc tế bào sinh lần phân chia thứ trứng thụ tinh gọi tế bào gốc phôi, nhằm phân biệt chúng với nhóm tế bào hình thành sau mô cụ thể (như tế bào thần kinh gốc) Những tế bào gốc phôi (trong giai đoạn đầu tiên) phát triển thành tất loại mô thể, chúng đặt cho tên “tế bào toàn năng” tạo loại tế bào Stem cells 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Tế bào gốc bắt nguồn từ đâu? Tế bào gốc tế bào móng tất tế bào, mô quan thể Về bản, tế bào thể người có nguồn gốc từ trứng thụ tinh (còn gọi hợp tử) – kết hợp tinh trùng trứng Stem cells 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Tất khởi đầu sống từ tế bào nhất, gọi hợp tử Hợp tử phân chia tạo thành hai tế bào; tế bào lại phân chia tiếp diễn Chẳng chốc, khoảng ngày sau thụ tinh, hợp tử có dạng bóng rỗng, với khoảng 150 tế bào gọi phôi bào (blastocyst) Phôi bào chí nhỏ hạt cát, bao gồm nhóm tế bào: nguyên bào nuôi phôi (trophoblast) khối tế bào nội phôi bào(inner cell mass) Tế bào gốc phôi tế bào hình thành nên khối tế bào nội Do tế bào gốc phôi hình thành nên loại tế bào thể người trưởng thành nên coi tế bào gốc vạn (pluripotent stem cell) Stem cells 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells Ví dụ, tế bào gốc tủy xương (tế bào gốc máu) có tủy xương, chúng phát triển thành tất loại tế bào máu chuyên biệt 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Tế bào gốc tìm thấy số loại mô định người phát triển toàn diện, từ trẻ em đến người trưởng thành, với số lượng Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Trong tất tế bào thể có gen giống tế bào gốc lại có tiềm biến đổi từ tế bào thành tế bào khác, chẳng hạn tế bào thần kinh lại biến đổi thành tế bào mỡ Điều lí giải phần gen “mở” – gen tham gia tích cực vào trình sản xuất vài phân tử protein Mỗi loại tế bào biệt hóa biểu số lượng gen định hệ gen Mỗi loại tế bào hình thành qua kiểu biểu riêng gen điểu hòa Vì biệt hóa tế bào chuyển đổi từ loại tế bào thành loại khác liên quan đến “công tắc” chuyển từ kiểu biểu gen thành kiểu khác Sự biệt hóa tế bào suốt trình phát triển hiểu kết mạng lưới tương tác điểu hòa gen Một gen điều hòa thành tố đồng điều hòa (cis-regulatory) giao nối mạng lưới điều hòa Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC *Dạng trình tế bào kiểm soát biệt hóa tế bào liên quan đến việc truyền tín hiệu Nhiều phân tử tín hiệu truyền thông tin từ tế bào đến tế bào khác suốt trình kiểm soát biệt hóa tế bào gọi nhân tố sinh trưởng Stem cells Mặc dù chi tiết đường truyền tín hiệu đa dạng, đường thường có bước chung: 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Một phối tử tạo tế bào gắn với chất nhận tế bào khác, kích ứng thay đổi cấu hình chất nhận Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Cấu dạng vùng tế bào chất vị trí chất nhận thay đổi, chất nhận đòi hỏi tham gia hoạt động enzyme Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Chất nhận sau xúc tác phản ứng phosphoryl hóa protein khác, hoạt hóa Một loạt phản ứng phosphoryl hóa xảy cuối làm hoạt hóa nhân tố phiên mã bị bất hoạt protein cấu trúc tế bào, dẫn đến trình biệt hóa tế bào mục tiêu Hoạt hóa nhân tố phiên mã bị bất hoạt prôtêin cấu trúc tế bào Phản ứng phosphoryl hóa Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Các tế bào mô khác lực đáp ứng với tín hiệu bên ngoài, chúng có định hướng biệt hóa riêng Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Hiện tượng cảm ứng gây hàng loạt phản ứng truyền tín hiệu trình tế bào mô truyền tín hiệu đến tế bào mô khác ảnh hưởng đến hướng phát triển chúng Kết luận: Theo đường biệt hóa tế bào gốc Chính tín hiệu cảm ứng từ tế bào lân cận tác động lên biểu (sự đóng, mở) gene định tế bào khác Sự tổng hợp protein đặc trưng cho tế bào, mô Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC **Cơ chế quan trọng khác thuộc kiểu phân chia tế bào bất đối xứng, tạo hệ tế bào sau có hướng phát triển khác Phân chia bất đối xứng xảy phân tách yếu tố định tế bào chất Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Trong chế trước đây, tế bào khác tạo trình phân bào phân bố không phân tử điều hòa tế bào mẹ Tế bào chất khác tế bào dẫn đến cách biệt hóa khác chúng Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Một ví dụ điển hình cho trường hợp phân chia bất đối xứng phân chia theo trục thể ruồi Giấm (Drosophila) Phân tử RNA loại tín hiệu quan trọng kiểm soát biệt hóa Cơ sở phân tử di truyền phân chia bất đối xứng nghiên cứu tảo lục thuộc chi Volvox, mô hình nghiên cứu cách thức sinh vật đơn bào tiến hóa thành đa bào Trong tập đoàn Volvox, 16 tế bào nửa trước phôi 32 tế bào phân chia không đều, nửa tạo tế bào lớn nhỏ Kích thước tế bào cuối giai đoạn phân chia cho thấy trở thành tế bào mầm hay tế bào soma Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Biệt hóa hóa chất Biệt hóa chất Đồng nuôi cấy với tế bào biệt hóa Kích thích vật lý Các gốc tự dạng oxigen hoạt động Chuyển gen Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Biệt hóa hóa chất: Một số hormone, cytokine, vitamin, ion Ca2+ tác động lên tế bào làm tế bào thay đổi biểu gen, đóng số gen hoạt động mở số gen chưa hoạt động Những thay đổi dẫn đến tế bào biến đổi theo chiều hướng phù hợp với kích thích, tạo thành kiểu tế bào chuyên biệt Ngoài ra, nhân tố tăng trưởng thu nhận từ dịch mô xem chất biệt hóa định hướng Biệt hóa chất nền: Biệt hóa chất dựa vào tương tác tế bào chất nuôi cấy tế bào in vitro Tế bào hoạt động nằm chất ngoại bào ECM (Extra cellular matrix) ECM có chứa hợp chất cao phân tử collagen, elastin, laminin, fibronectin Ngoài vai trò làm cấu trúc giá thể cho tế bào, ECM có vai trò sinh lý vi môi trường tế bào Mỗi mô khác có thành phần ECM riêng Do đó, việc bổ sung ECM thích hợp vào nuôi cấy in vitro giúp tế bào gốc biệt hóa thành tế bào mong muốn Stem cells 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Đồng nuôi cấy với tế bào biệt hóa: Khi thực đồng nuôi cấy, tế bào gốc tế bào biệt hóa tương tác mật thiết với nhau, dẫn đến truyền tín hiệu phân tử cách hiệu gây biệt hóa tế bào gốc Kích thích vật lý: Xung điện, lực học xử lý nhiệt làm tế bào gốc biệt hóa Nếu làm giảm nhiệt độ tế bào tim phôi chuột làm tăng biểu beta-TGF, tác nhân gây biệt hóa số tế bào Các gốc tự dạng oxygen hoạt động: Các gốc tự dạng oxygen hoạt động chất truyền tin nội bào quan trọng trình biệt hóa tế bào Chuyển gen: Phương pháp thường sử dụng để điều hòa biệt hóa tế bào gốc phôi Đưa gen cần chuyển vào tế bào nhằm bổ sung số gen hoạt động vào hệ gen tế bào gốc phôi, khởi động biệt hóa tế bào gốc theo đường tạo thành tế bào chuyên hóa mong muốn CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE! [...]... LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Tế bào gốc toàn năng Tế bào gốc vạn năng Tế bào gốc đa năng Tế bào gốc đơn năng Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC 1/ Tế bào gốc toàn năng hay tế bào gốc thủy tổ (totipotent stem cells) : Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào. .. các tế bào mô mới Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Tế bào gốc phôi (trong đó có tế bào gốc phôi thực thụ và tế bào mầm phôi) Tế bào gốc thai Tế bào gốc trưởng thành Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC 1/ Tế bào gốc phôi (Embryonic stem cells- ESCs) và tế bào mầm phôi (Embryonic germ cells- EGCs) 1.1 Tế bào gốc. .. như tế bào da, tế bào máu, tế bào cơ và tế bào thần kinh Stem cells 1 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells 1 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Tế bào gốc (Stem Cells- SCs) là các tế bào chưa biệt hóa, có thể tự tái tạo và phân chia nhiều lần Trong những điều kiện nhất định, SCs có thể biệt hóa thành các tế bào có chức năng chuyên biệt Kết luận chung về tế bào gốc: Stem cells. .. thể tạo nên được các tế bào, mô nhất định Các tế bào gốc phôi lấy từ khối tế bào bên trong (inner cell mass) là những tế bào gốc vạn năng Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC 3/ Tế bào gốc đa năng (multipotent stem cells) : Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào của cơ thể từ một tế bào ban đầu Các tế bào được tạo thành nằm trong một hệ tế bào có liên quan mật... thể, miễn là con người hay con vật còn sống Khi một tế bào gốc phân chia, mỗi một tế bào mới vừa có khả năng trở thành tế bào gốc vừa có thể trở thành một loại tế bào khác với chức năng chuyên biệt như tế bào cơ, tế bào hồng cầu hay tế bào não Đặc tính chung của tế bào gốc? Stem cells 1 1.KHÁI KHÁIQUÁT QUÁTVỀ VỀTẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Tất cả các loại tế bào gốc, dù bắt nguồn từ đâu, cũng đều có những đặc tính... có sự phát triển vượt bật trong công nghệ y khoa Các tế bào gốc thuộc loại này (Adult stem cells) cho thấy nó có bản chất và chức năng tương tự như là tế bào gốc phôi (Embryonic stem cells) Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC 3/ Tế bào gốc trưởng thành (Adult stem cells/ Somatic stem cells) : Còn gọi là tế bào gốc thân Là các tế bào chưa biệt hóa được tìm thấy với một số lượng ít trong... tế bào gốc trưởng thành còn có thể có tính vạn năng, hoặc ít nhất có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau (tức là có tính mềm dẻo) Stem cells 3 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Stem cells 3 3 SỰ SỰ BIỆT BIỆT HÓA HÓA TẾ TẾ BÀO BÀO GỐC GỐC Trong khi tất cả các tế bào trong cơ thể hầu như có bộ gen giống nhau thì tế bào gốc lại có tiềm năng biến đổi từ tế bào này thành tế. .. vật hoàn chỉnh Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC 2/ Tế bào gốc vạn năng (pluripotent stem cells) : Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các tế bào của cơ thể có nguồn gốc từ ba lá phôi – lá trong, lá giữa và lá ngoài Ba lá mầm phôi này là nguồn gốc của tất cả các loại tế bào chuyên biệt khác nhau của cơ thể Khác với tế bào gốc toàn năng: + Các tế bào gốc vạn năng không... tạo nên các tế bào máu (bao gồm hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu, lympho…), hoặc chỉ tạo nên các tế bào của hệ thống thần kinh Thường thì các tế bào gốc trưởng thành như tế bào gốc máu, tế bào gốc thần kinh chỉ có tính đa năng; nhưng trong những điều kiện nhất định, chúng vẫn có thể chuyển biệt hóa và trở nên có tính vạn năng Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC 4, Tế bào gốc đơn năng:... là tế bào định hướng đơn dòng hay tế bào đầu dòng (progenitor cells) Stem cells 2 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC 4, Tế bào gốc đơn năng: Trong điều kiện bình thường, các tế bào gốc trưởng thành trong nhiều tổ chức đã biệt hóa có tính đơn năng và chỉ có thể biệt hóa thành một dòng tế bào Khả năng biệt hóa theo dòng này cho phép duy trì trạng thái sẵn sàng tự tái tạo mô, thay thế các tế bào ... chung tế bào gốc: Stem cells 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Tế bào gốc toàn Tế bào gốc. .. tế bào mô chết già cỗi tế bào mô Stem cells 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Stem cells 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC Tế bào gốc phôi (trong có tế bào gốc phôi thực thụ tế bào. .. phôi) Tế bào gốc thai Tế bào gốc trưởng thành Stem cells 2.PHÂN PHÂNLOẠI LOẠITẾ TẾBÀO BÀOGỐC GỐC 1/ Tế bào gốc phôi (Embryonic stem cells- ESCs) tế bào mầm phôi (Embryonic germ cells- EGCs) 1.1 Tế bào