How do the stem cells work

Cell differentiation, Therapeutic Cloning and Chimeras

1. Cell differentiation during the development: The sperm and the egg各提供一半的遗传物质，授精后形成受精卵→Blastocyst(囊胚)→Transfer into the woman此法名为： In vitro fertlization clinics.(IVF Clinic)
   1. 关于囊胚(以此为分界线，开始有了human life)：包括trophoblast(滋养层细胞发育成胎盘)、ICM(胚胎干细胞进行定向分化)
   2. 注意：母亲的Egg内的细胞质也可作为遗传物质，特别是线粒体，当线粒体出现缺陷时，会影响受精卵的质量。解决方法是讲此受精卵的核吸出，显微注射至一个线粒体正常的去核的受精卵内。此法名为：Mitochondrial replacement therapies.
   3. 胚胎干细胞的分离策略：
      1. 分离ICM：好的囊胚应该冷冻储藏或者转到体内，坏的囊胚可用于建立干细胞系(如带有一些会带来疾病的突变，可通过建立细胞系来研究该基因突变的进展机制)
      2. 定向分化：分化成三个胚层(中胚层、外胚层、内胚层)关于干细胞的特点：自我复制、定向分化风险：若自我更新的能力过强、则会产生癌症(些许的DNA突变)
         • The CNS的定向分化：不同的信号分子(from the surrounding tissue)形成浓度梯度来控制不同层面的神经管内的胚胎干细胞进行定向分化(如下图) 问：为什么得了渐冻症的霍金全身不能动，但眼球可以动？——因为控制眼球的神经元没有死亡，它们可能受某种营养因子的保护而不死亡，因此，这一类神经元可用于研究(干细胞层面的体外实验和Model内的体内实验)神经退行性疾病的预防机制(保护仅有的神经元)
   4. 胚胎干细胞的应用：利用突变型细胞系(通过IPS)进行药物筛选或者利用健康的细胞系进行干细胞移植
2. Cloning:克隆(伦理不可）或者进行药物筛选
3. Reprograming(重编程):利用体细胞通过导入转录因子或者化学物质的刺激重编程为干细胞步骤：皮肤转化为干细胞，胚胎干细胞定向分化为神经元进行药物筛选(绕开了从病人身上取胚胎的ICM的过程)
4. Chimer formation(嵌合体的形成)应用：可以用来形成特定人的器官在猪体内正常发育的嵌合体，如脑、心脏等，有移植器官的潜力，也有体内筛药的潜力。