干细胞毒理学  083001M05004H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业普及课 | 任课教师:Francesco Faiola,姚醒蕾,周群芳
授课时间: 星期三,第3、4 节
授课地点: 教二楼121
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10、11
授课时间: 星期五,第3、4 节
授课地点: 教二楼121
授课周次: 3、4、5、6、7、8、9、10
课程编号: 083001M05004H 课时: 30 学分: 2.00
课程属性: 专业普及课 主讲教师:Francesco Faiola,姚醒蕾,周群芳 助教:殷诺雅
英文名称: Stem Cell Toxicology 召集人:

教学目的、要求

(一)课程目的

近年来,新型持久性环境污染物数量逐年递增,而相应的毒理学效应尚不明确,因此给环境毒理学研究带来了严峻的挑战。与此同时,越来越多的研究者意识到,建立一个切实有效的人类健康相关的综合性毒理学分析方法迫在眉睫。但传统毒理学研究多依赖于动物模型,尽管近年来该方法已经取得长足进展,却依然面临着成本过高、费时费力、备受动物伦理争议以及种属差异的局限性等诸多问题。相对于传统体外毒理学研究模型的局限性,干细胞技术在毒理学研究中的应用为该领域带来了全新的思路和优势:1)干细胞在污染物的急性毒性测试中往往比普通体细胞更加敏感;2)干细胞在污染物作用下分化的异常表型可以作为胚胎发育毒性的最佳判断标准,可以用来模拟人体胚胎发育的早期阶段;3)干细胞可分化为各种终末端的体细胞,用于不同类型的功能性分析;4)污染物对人类生殖能力的影响普遍受到关注,而多能性干细胞是体外研究污染物对生殖系统影响的最佳模型。干细胞毒理学提供了一个不依赖于动物实验的评价体系,可以完成污染物的各种毒性评价,包括急性毒性、胚胎毒性、发育毒性、器官毒性、生殖毒性和功能毒性评价,同时还可直接对人体健康影响进行多方位分析及评估。干细胞毒理学研究的成果有望为环境污染物的检测、处置与管理提供有效的科学参考。通过本课程的学习使学生对干细胞毒理学的理论体系以及研究水平、研究内容、研究方法有比较完整和系统的了解,形成对干细胞毒理学研究思路的整体架构,引导学生关注干细胞毒理学研究的前沿动态。



(二)基本要求

      The course consists of 15 lectures. The very first one will cover basic toxicology concepts. The following few ones will focus on the basic biology of mouse and human embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells, human adult mesenchymal stem cells, and teratoma assays. The main focus will be on the applications of stem cell biology in toxicology with few examples to emphasize how stem cell toxicology can be a powerful technology towards the goal of an animal free toxicology. 

预修课程

教 材

主要内容

第一章In vitro toxicology: definition and features 
第二章Fundamentals of embryonic stem cell biology 
第三章Fundamentals of induced pluripotent stem cell biology 
第四章Fundamentals of adult stem cell biology 
第五章Stem cell toxicology: definition and features (part 1) 
第六章Stem cell toxicology: definition and features (part 2) 
第七章Stem cell toxicology: definition and features (part 3) 
第八章Mesenchymal stem cells in stem cell toxicology 
第九章Stem cell toxicology: examples (part 1) 
第十章Stem cell toxicology: examples (part 2) 
第十一章Stem cell toxicology: examples (part 3) 
第十二章Stem cell toxicology: examples (part 4) 
第十三章Teratoma assays: definition and features 
第十四章Teratoma assays in stem cell toxicology
第十五章Teratoma assays in stem cell toxicology: focus on carcinogenesis

参考文献

(一)推荐教材 
1.A textbook of modern toxicology, by E. Hodgson (or any other toxicology textbook). 
2. Essentials of stem cell biology, by Robert Lanza (or any other stem cell textbook). 

(二)主要参考书目 
1. Faiola, F., Yin, N., Yao, X., and Jiang, G. (2015). The rise of stem cell toxicology. Environ Sci Technol 49, 5847-5848. 
2. Jennings, P. (2015). ”The future of in vitro toxicology”. Toxicol In Vitro 29, 1217-1221. 
3. Mori, H., and Hara, M. (2013). Cultured stem cells as tools for toxicological assays. J Biosci Bioeng 116, 647-652. 
4. 王廷华等主编,干细胞理论与技术, 科学出版社 
Additional reading will be provided after each lecture.