中國學科發展戰略·再生醫學 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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內容簡介

　　“中國學科發展戰略”叢書是中國科學院組織數百位院士專傢聯閤研究的係列成果，涉及自然科學各學科領域，是目前規模最大的學科發展戰略研究項目。
　　《中國學科發展戰略·再生醫學》包含再生醫學發展現狀與趨勢、再生醫學技術領域及重點發展戰略兩個部分，對再生醫學發展現狀、特點和趨勢進行瞭重點闡述，對再生醫學發展形勢與需求進行瞭具體分析，並根據我國再生醫學現有布局和基礎提齣發展建議。

目錄

總序
序言
摘要
第一部分 再生醫學發展現狀與趨勢
第一章 再生醫學概述
第一節 再生醫學概述
一、再生醫學的概念
二、再生醫學的研究領域
三、學科交叉
第二節 再生醫學的發展曆程
第三節 再生醫學的産業前景
第四節 再生醫學倫理與法規規範
第二章 再生醫學研究發展趨勢與格局
第一節 全球乾細胞研究趨勢
一、美國、德國、日本三國研究實力較強
二、美國、日本研究機構領先
三、美國基金資助強度最高
四、專利申請呈現快速上升趨勢
五、大量研究位於臨床早期
第二節 全球組織工程研究趨勢
一、我國研究文獻發錶數量僅次於美國
二、美國研究機構領先
三、我國基金資助産齣成果豐碩
第三節 再生醫學的主要研究熱點領域
一、iPS細胞及定嚮重編程等關鍵技術的應用與創新
二、基礎理論研究的創新
三、組織工程構建工程化問題及平颱轉化
四、再生醫學藥物研發
五、納米再生醫學材料的研究與應用
六、再生醫學基礎研究成果的轉化
第三章 各國再生醫學發展現狀
第一節 美國再生醫學發展現狀
一、美國政府將再生醫學視為國傢戰略
二、美國國立衛生研究院投入巨資支持再生醫學研究
三、聯邦政府推動組織科學與工程戰略計劃
四、民間資本大量投入再生醫學研究
五、産品審批標準相對完善
第二節 英國再生醫學發展現狀
一、英國擁有良好的再生醫學研究網絡
二、發布乾細胞計劃推動再生醫學研究
三、英國再生醫學發展戰略
第三節 德國再生醫學發展現狀
一、德國限製胚胎乾細胞研究
二、德國對再生醫學的資助計劃
第四節 日本再生醫學發展現狀
一、日本以iPS細胞研究為重點領域
二、政府促進再生醫學推動臨床轉化
第四章 全球再生醫學研究機構
一、再生學研究
二、胞研究
三、McGowan再生醫學研究所
四、維剋森林再生醫學研究所
五、京都大學iPS細胞研究與應用中心
六、澳大利亞乾細胞中心
七、愛丁堡大學羅斯林研究所
八、倫敦環球大學乾細胞與再生醫學中心
九、蘇格蘭再生醫學中心
第五章 我國再生醫學發展現狀與趨勢
第一節 我國再生醫學發展需求
一、器官移植與替代成為醫學麵臨的最大難題
二、軍事與國防醫學需求組織與器官重建
第二節 我國再生醫學研究布局
一、再生醫學已上升為國傢戰略
二、我國再生醫學優先發展領域
第三節 我國再生醫學研究發展現狀與趨勢
一、我國乾細胞研究巳居國際前列
二、我國再生醫學形勢分析
第四節 我國再生醫學的管理與規範
一、乾細胞方麵
二、組織工程方麵
第五節 我國主要再生醫學研究機構及學術團體
第六章 再生醫學産業發展概況
第一節 再生醫學産業概況
第二節 國際再生醫學産業狀況分析
一、胞方
二、織程方
第三節 國內再生醫學産業狀況分析
一、中國再生醫學産業化曆程和前景
二、産業結構分析
三、中國再生醫學相關産品分析
四、中國再生醫學企業概況

第二部分 再生醫學技術領域及重點發展戰略
第七章 再生的發育生物學基礎
第一節 再生研究的曆史與現狀
第二節 組織再生的研究熱點
一、組織再生的細胞基礎與機製
二、與再生相關的基因研究
三、組織再生的錶觀遺傳學研究
四、再生模闆的研究
五、組織再生的誘導與調控
六、信號分子在組織再生中的作用研究
第三節 未來需求和重點發展項目建議
第八章 胚胎乾細胞
第一節 胚胎乾細胞的發展曆史和現狀
一、胚胎乾細胞的發展史
二、胚胎乾細胞的基礎研究現狀
三、胚胎乾細胞的産業化現狀
第二節 胚胎乾細胞領域的研究熱點和重要科學問題
一、胚胎乾細胞領域目前的研究熱點
二、胚胎乾細胞領域目前存在的重要科學問題
第三節 胚胎乾細胞領域的未來需求和重點項目建議
一、胚胎乾細胞領域的未來需求
二、胚胎乾細胞領域的重點項目建議
第九章 成體乾細胞
第一節 成體乾細胞研究的發展曆史與現狀
一、成體乾細胞的概念和分類
二、成體乾細胞的研究曆史
三、各類成體乾細胞研究
四、成體乾細胞研究的前景
第二節 成體乾細胞研究的重點與熱點問題
一、不同組織來源的成體乾細胞的分離純化、錶型與生物學性能鑒定
二、成體乾細胞長期培養、大規模擴增
三、成體乾細胞定嚮誘導分化
四、成體乾細胞發育分化及其調控機製
五、成體乾細胞衰老與惡性轉化
六、成體乾細胞重編程與譜係重編程
第三節 成體乾細胞研究領域未來需求與重點發展項目建議
一、成體乾細胞在未來的需求分析
二、重點發展項目
第十章 重編程乾細胞
第一節 iPS細胞及誘導技術的發展
第二節 細胞重編程誘導技術的發展
一、iPS細胞種類及基因組閤
二、基因導入載體優化
三、蛋白質誘導多能乾細胞
第三節 細胞編程
一、細胞重編程的機製
二、提高重編程效率的措施
第四節 iPS細胞誘導分化
一、iPS細胞的特徵
二、iPS胞誘化
第五節 譜係轉分化技術
第六節 疾病iPS細胞模型及藥物篩選
第七節 我國iPS細胞的研究
第八節 iPS細胞發展
第十一章 乾細胞保存與乾細胞庫
第一節 乾細胞庫發展曆史與現狀
一、乾細胞庫的建立背景
二、乾細胞庫的曆史與現狀
三、乾細胞庫的監管
四、乾細胞庫的認證
五、乾細胞庫的發展趨勢
第二節 中國乾細胞庫發展的關鍵問題與方嚮
一、法規問題
二、技術問題
三、目標與建設標準
第十二章 組織工程
第一節 組織工程的概念和發展
第二節 組織工程研究的現狀
一、組織工程皮膚的研究
二、組織工程軟骨的研究
三、織程的研究
四、組織工程肌腱的研究
五、組織工程心肌和瓣膜的研究
六、組織工程血管的研究
七、組織工程神經的研究
八、織程的研究
九、織程的研究
十、實質器官組織工程的研究
十一、組織工程相關生物材料的研究
十二、組織工程産品的標準化研究
第三節 組織工程研究中的重要科學問題
第四節 組織工程研究的研究方嚮和重點項目建議
第十三章 基因治療
第一節 基因治療的發展曆史與現狀
一、全球基因治療發展概況
二、我國基因治療的發展概述
第二節 基因治療研究的熱點及重要科學問題
第三節 基因治療與再生醫學的關係及基因治療未來需求和重點發展項目建議
一、基因治療未來的需求
二、我國基因治療重點發展項目建議
第四節 我國發展基因治療的政策建議
一、加大對基因治療的政策扶持和資金投入
二、加大基因治療的臨床轉化和産業化進程
三、加強對基因治療安全性管理
四、嚴格新藥審批製度，加快新藥審批速度
五、逐步建立風險投資機製
六、重視源頭創新，加強知識産權的保護意識
第十四章 異種器官移植
第一節 異種器官移植的研究曆史和發展現狀
一、超急性和急性排斥反應
二、無特定病原體豬的培育
三、豬內源性反轉錄病毒
第二節 異種器官移植涉及的排斥反應及解決策略
第三節 其他與異種器官移植相關問題
第四節 國內外異種器官移植的現狀及今後發展方嚮
第五節 異種移植今後的發展方嚮
第十五章 轉化醫學
第一節 轉化醫學發展的曆史與現狀
一、轉化醫學發展的背景
二、轉化醫學的概念
三、轉化醫學發展現狀
第二節 再生醫學臨床轉化與産業化現狀
第三節 轉化醫學研究熱點及重要科學問題
一、腫瘤、心腦血管疾病等重要組織器官疾病的診斷和治療
二、生物標誌物的鑒定與應用
三、再生醫學轉化研究
四、動物模型開發研究
第四節 未來需求和重點發展項目建議
參考文獻

附錄
附錶1 主要乾細胞公司列錶
附錶2 再生醫學及組織工程主要公司
附錶3 國傢食品藥品監督管理局乾細胞相關産品信息
附錶4 部分中國乾細胞臨床試驗研究項目
附錶5 中國組織工程臨床試驗研究項目
附錶6 國內乾細胞工程研究中心
附錶7 中國臍帶血造血乾細胞庫概況
關鍵詞索引

精彩書摘

　　《中國學科發展戰略·再生醫學》：
　　第一部分 再生醫學發展現狀與趨勢
　　第一章 再生醫學概述
　　20世紀是生命科學和醫學飛速發展的100年——DNA雙螺鏇結構的發現、聚閤酶鏈反應等分子生物學技術的日新月異以及人類基因組測序工作完成等一大批成果，使人類開始從分子水平上重新認識生命現象的本質。在眾多新醫療技術的保護下，人類的平均壽命逐年延長，人類認識和保護自身健康的能力有瞭長足的進步。但進人21世紀後，新的健康問題接踵而至，心腦血管疾病、癌癥、代謝性疾病（如糖尿病）和多種退行性疾病（如帕金森病）的發病率逐年上升。由於缺乏有效的治療手段，這些疾病已成為人類生命的主要威脅，由此引發的一係列問題給社會帶來沉重的負擔。再生醫學的發展以上問題的瞭新的。
　　近年來，隨著乾細胞培養技術和生物材料科學的發展，再生醫學成為國際生物學和醫學界備受關注的研究領域，成為繼藥物治療、手術治療之後的第三種疾病治療途徑。1999年以來，乾細胞與再生醫學相關研究九次人選《科學》（Science）雜誌十大世界科技進展。目前，乾細胞與再生醫學正處於重大科學技術革命性突破的前夜。《科學》雜誌高級主編Davenport先生曾說，21世紀的再生醫學研究與20世紀抗生素的發明具有同等重要的意義。再生醫學已成為現代臨床醫學的一種嶄新的治療模式，其前沿性與現代醫學研究手段和理念的結閤將推動醫學學科迅速跨上一個前所未有的高度。
　　第一節再生醫學概述
　　一、再生醫學的概念
　　再生醫學是一個涉及乾細胞、組織工程、細胞與分子生物學、發育生物學、生物化學、材料學、工程學、生物力學、計算機科學等多個學科領域的新興學科。再生醫學是通過研究機體的正常組織特徵與功能、創傷修復與再生機製及乾細胞分化機製，尋找有效的生物治療方法，促進機體自我修復與再生，或構建新的組織與器官，以改善或恢復損傷組織和器官的功能的科學。廣義上講，再生醫學是一門研究如何促進創傷與組織器官缺損生理性修復及如何進行組織器官再生與功能重建的學科，主要通過研究乾細胞分化及機體的正常組織創傷修復與再生等機製，促進機體自我修復與再生，並最終達到構建新的組織與器官以維持、修復、再生或改善損傷組織和器官功能的目的。狹義上講，再生醫學是指利用生命科學、材料科學、計算機科學和工程學等學科的原理與方法，研究和開發用於替代、修復、改善或再生人體各種組織器官，其技術和産品可用於因疾病、創傷、衰老或遺傳因素所造成的組織器官缺損或功能障礙的再生治療。隨著基因工程、組織工程、材料科學的發展，以及乾細胞研究的不斷深入，再生醫學的內涵也不斷擴大，它包括基因治療、組織工程治療、組織器官移植、組織器官缺損的再生與生理性修復以及活體組織器官的再造與功能重建等幾個方麵。國際再生醫學基金會（IFRM）已明確將組織工程定為再生醫學的分支學科。
　　二、再生醫學的研究領域
　　再生醫學主要包括乾細胞、組織工程、細胞治療、器官移植等多個研究領域。其中，乾細胞與組織工程研究是再生醫學的核心內容。
　　乾細胞是具有自我更新能力，在特定的條件下可以分化成不同類型功能細胞的一類原始細胞。乾細胞技術及應用能夠突破傳統醫學發展的限製，有望解決人類麵臨的重大醫學難題。目前，乾細胞研究主要集中在多能乾細胞和能。多能包括、成體和重程
　　胞，單能乾細胞來源主要為成體乾細胞。胚胎乾細胞來源於胚胎囊胚期的內細胞團，能夠在體外大量增殖，具有很強的自我更新能力和多胚層分化潛能。胚胎乾細胞的定嚮誘導分化為細胞替代性治療提供瞭可能的細胞來源，但免疫排斥和倫理學問題限製瞭其應用。腦、骨髓、外周血、血管、骨骼肌、皮膚和肝等成體組織都有組織特異的成體乾細胞。其中，造血乾細胞是應用最的成體，廣應用免疫係統等的治療。但大部分組織成體乾細胞分離和體外培養擴增仍然較為睏難，從而限製瞭其大規模臨床應用。誘導多能乾細胞（iPS細胞）是近期全球研究熱點。2006年，日本京都大學教授山中伸彌等通過錶達4個轉錄因子將小鼠成縴維細胞重編程為iPS細胞，隨後通過同樣的轉錄因子獲得瞭人iPS細胞。iPS細胞具有胚胎乾細胞的生物學特性，包括自我更新的能力和三胚層分化的潛能，為細胞替代治療開闢瞭全新的領域。目前，在糖尿病、肝病、神經係統疾病、眼部疾病等領域已開展瞭iPS細胞臨床前研究。
　　造血乾細胞移植是發展最早且最成熟的乾細胞移植技術。隨著乾細胞分離、動員、擴增和保存等相關技術的發展，造血乾細胞移植已經從最初的骨髓造血乾細胞移植發展為動員後外周血乾細胞移植。利用造血生長因子或動員劑，可把造血乾細胞從骨髓動員（mobilization）到外周血液。新型技術使外周血造血乾細胞治療方案應用逐漸提高，目前至少有6種疾病可以通過造血乾細胞移植來治療，包括癌癥（如白血病、淋巴癌、骨髓癌、神經母細胞癌）、各種遺傳性血液病（如鐮狀細胞貧血癥、地中海貧血癥），還有其他自體免疫疾病、輻射損傷等。除造血乾細胞外，胚胎乾細胞與其他成體乾細胞、多潛能乾細胞在再生醫學領域的應用也不斷擴大，盡管大部分乾細胞的研究還處於臨床前階段，但部分成體乾細胞已經從臨床前研究階段進入臨床試驗）部分成體乾細胞的産品已經上市，但要真正實現臨床應用推廣還需要進一步的臨床數據積纍。乾細胞的種類及其在再生醫學中的應用方嚮見錶1-1。以胚胎乾細胞的研究為開端，各種類型乾細胞的重要性開始受到矚目。隨著各種乾細胞及其調控生長因子陸續被發現，乾細胞技術及産品已經成為再生醫學研究領域的主流和基礎。
　　組織工程學是應用細胞生物學、生物材料和工程學的原理，研究開發用於修復或改善人體病損組織或器官的結構、功能的生物活性替代物的一門科學。組織工程學能以少量種子細胞經體外擴增後與生物材料結閤，構建齣新的組織或器官，用於替代和修復病變、缺損的組織器官，重建生理功能。與傳統的自體或異體組織、器官移植相比，它剋服瞭“以創傷修復創傷”、供體來源不足等缺陷，從根本上解決組織、器官缺損的修復和功能重建等問題。世界各國對組織工程基礎研究、心肌修復、骨組織修復等重要器官修復及産品等方麵給予瞭充分的重視，部分國傢成立瞭規模較大的組織工程研究中心和尖端醫療中心，為組織工程應用研究、醫藥産品的臨床試驗以及醫療設備研製奠定瞭基礎。
　　三、學科交叉
　　再生醫學綜閤瞭乾細胞、組織工程、細胞與分子生物學、發育生物學、生物化學、材料學、工程學、生物力學、計算機科學等多個學科最新進展，橫跨基礎研究、轉化研究、産品開發、臨床應用多個領域。例如，乾細胞作為再生醫學的重要手段與研究核心，涵蓋瞭基礎與臨床醫學多個方麵。在基礎研究方麵，乾細胞成為生命科學研究的重要模型，有助於我們更進一步探索人體內各種生理及病理反應的分子機製，認識細胞生長、分化和器官發育等基本生命現象的規律，闡明重大病癥（如癌癥、遺傳性疾病、組織退行性病變及自身免疫性疾病等）的發病機製。由乾細胞衍生的相關模型，還可作為藥物和功能基因篩選的理想平颱。利用乾細胞構建各種組織、器官作為移植的來源將成為乾細胞應用的主要方嚮。體內乾細胞變異所導緻的各類疾病成為醫學領域的研究熱點之一。在臨床應用方麵，乾細胞可以應用到人類麵臨的眾多醫學難題中，例如，各種損傷患者的植皮，肌肉、骨及軟骨缺損的修補，髖、膝關節的置換，血管疾病治療或損傷後的血管替代，糖尿病患者的膜島植入，癌癥患者手術後大劑量化療後的造血係統和免疫係統重建，切除組織或器官的替代，以及部分遺傳缺陷疾病的治療等。
　　第二節再生醫學的發展曆程
　　20世紀初就有科學傢提齣“乾細胞”這個概念，然而直到1963年，纔由加拿大研究員McCulloch和Till首次通過實驗證實瞭乾細胞的存在。他們發現小鼠的骨髓中存在可以重建整個造血係統的原始細胞，即造血乾細胞。從造血乾細胞發現開始，至今再生醫學的發展經曆瞭三個重要的裏程碑事件（圖1-1）。
　　第一個裏程碑源於1981年小鼠胚胎乾細胞（ES細胞）係和胚胎生殖細胞係建係的成功，這項成果直接導緻瞭基因敲除技術的産生，也是再生醫學理論誕生的標誌。1981年，MartinEvans和GailMartin分彆建立瞭小鼠ES細胞係，而該項成果也讓MartinEvans和另外兩位科學傢獲得瞭2007年的諾貝爾生理學或醫學奬。小鼠ES細胞具有在體外無限增殖的能力，通過長期的體外培養和遺傳修飾，經顯微注射引人受體囊胚的人ES細胞可以分化為成體的各種組織，並整閤人生殖係。小鼠ES細胞的分離和應用是乾細胞技術發展過程中的裏程碑，其與同源重組技術的結閤使在哺乳動物整體水平上定嚮改變和修飾遺傳物質成為可能。
　　圖1-1再生醫學發展曆程
　　第二個裏程碑始於1998年美國科學傢成功培養齣世界上第一株人類胚胎乾細胞係。Thomson和Gearhart兩個小組分彆報道瞭他們用不同材料方法成功分離建立瞭具有多方嚮分化潛能和永久增殖能力的人ES細胞係和人胚胎生殖細胞（EG細胞）係，兩者統稱為人胚胎乾細胞係。在此基礎上，科學傢將胚胎乾細胞定嚮分化以構建組織和器官，用來替代和修復疾病損傷及老化的組織器官，以達到治療與康復的目的。
　　第三個裏程碑是2006年年底日本京都大學山中伸彌通過轉染轉錄因子基因使小鼠皮膚細胞重編程轉化為類ES細胞的iPS細胞。2007年，美國威斯康星大學湯姆遜和山中伸彌實驗室又同時報道瞭該技術可以誘導人皮膚成縴維細胞轉變成為iPS細胞。這項成果意味著胚胎乾細胞倫理瓶頸問題被攻剋，並豐富瞭細胞逆分化和譜係轉化的理論。體細S包重編程技術使得在不使用胚胎或卵母細S包的前提下製備疾病胚胎乾細胞成為可能。一係列新技術的突破再次嚮人們展示瞭乾細胞的廣闊應用前景。
　　……

前言/序言

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第二節 國際係統生物學發展現狀

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中國學科發展戰略·土壤生物學.

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