干細(xì)胞是指機(jī)體內(nèi)具有自我更新能力和特定分化潛能的細(xì)胞[1]。干細(xì)胞研究是當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域的研究前沿和熱點(diǎn)。在基礎(chǔ)研究的角度，對(duì)干細(xì)胞的深入認(rèn)識(shí)有助于幫助我們理解個(gè)體和器官發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)維持和損傷后修復(fù)以及再生的細(xì)胞生物學(xué)基礎(chǔ)；同時(shí)，由于干細(xì)胞具有較強(qiáng)的自我更新能力和分化為成熟的功能性細(xì)胞的潛能，干細(xì)胞在細(xì)胞治療、組織工程等應(yīng)用領(lǐng)域也具有誘人的應(yīng)用前景。因此，干細(xì)胞生物學(xué)將會(huì)成為醫(yī)學(xué)細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)的新前沿[2]，進(jìn)而認(rèn)為有必要為醫(yī)學(xué)院校的研究生開設(shè)干細(xì)胞生物學(xué)的課程。開設(shè)該課程的核心目的是幫助研究生了解干細(xì)胞研究領(lǐng)域的概況、干細(xì)胞對(duì)現(xiàn)代生命科學(xué)的影響以及干細(xì)胞的應(yīng)用前景等。本論文將對(duì)干細(xì)胞生物學(xué)的課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐體會(huì)進(jìn)行報(bào)告。

1 干細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，將干細(xì)胞生物學(xué)分為五大知識(shí)模塊。這些模塊分別為：干細(xì)胞總論、多能干細(xì)胞生物學(xué)、細(xì)胞重編程、成體干細(xì)胞以及干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)。

在干細(xì)胞總論部分，重點(diǎn)介紹干細(xì)胞的概念、干細(xì)胞的研究歷史、干細(xì)胞的類型和分化潛能、以及干細(xì)胞的一些共同特征（如細(xì)胞的增殖和代謝特性）及其生物學(xué)意義。在此部分，對(duì)課程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)著眼于相關(guān)概念的引入。除了干細(xì)胞的概念外，自我更新（self-renewal），全能型（totipotency），多能型（pluripotency），專能性（multipotency），重編程（reprograming）等都是要求學(xué)生必須掌握的重要概念。該部分安排兩個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)。

第2個(gè)知識(shí)模塊為多能干細(xì)胞生物學(xué)。多能干細(xì)胞指的是能夠分化為機(jī)體任何一種細(xì)胞類型的干細(xì)胞，但是該細(xì)胞不具備分化為完整個(gè)體的能力[3]。多能干細(xì)胞研究是干細(xì)胞研究領(lǐng)域熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)。根據(jù)文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，大約有80%的干細(xì)胞研究者在從事多能干細(xì)胞相關(guān)的研究。對(duì)該知識(shí)模塊，首先從歷史的縱深上對(duì)多能干細(xì)胞的研究脈絡(luò)和標(biāo)志性事件進(jìn)行介紹，如上世紀(jì)七十年代開始的畸胎瘤研究，八十年代開始的小鼠胚胎干細(xì)胞研究以及九十年代末快速發(fā)展的人多能干細(xì)胞研究[4]。在此基礎(chǔ)上，對(duì)多能干細(xì)胞的來(lái)源、基本特性、鑒定手段及其生物學(xué)（如自我更新和分化的調(diào)控）等內(nèi)容做系統(tǒng)的介紹。該部分共安排6個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)。

第3個(gè)知識(shí)模塊為細(xì)胞重編程（cell reprogramming）。細(xì)胞重編程是指通過(guò)實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段將終末分化細(xì)胞的分化進(jìn)程進(jìn)行逆轉(zhuǎn)，從實(shí)現(xiàn)細(xì)胞類型的轉(zhuǎn)變。由于細(xì)胞重編程能夠?qū)⒓?xì)胞逆轉(zhuǎn)成為具有自我更新和分化能力的干細(xì)胞，因此，細(xì)胞重編程技術(shù)在再生醫(yī)學(xué)、疾病的個(gè)性化治療以及藥物篩選過(guò)程中具有廣闊的應(yīng)用前景，也是當(dāng)前生命科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一[5]。對(duì)于該知識(shí)模塊，我們同樣首先從歷史的縱深上對(duì)細(xì)胞的分化潛能的認(rèn)識(shí)過(guò)程進(jìn)行介紹。如John Gordon等利用蛙類和魚類體細(xì)胞做核移植的開創(chuàng)性工作、哺乳動(dòng)物的核移植、多能干細(xì)胞與體細(xì)胞融合介導(dǎo)的重編程、日本科學(xué)家通過(guò)過(guò)表達(dá)多能干細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子誘導(dǎo)細(xì)胞重編程等。該部分共安排四個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)。

第4個(gè)知識(shí)模塊為成體干細(xì)胞（adult stem cells）。成體干細(xì)胞是指存在于個(gè)體各種組織或器官中的多潛能干細(xì)胞，成體干細(xì)胞在特定環(huán)境下可分裂產(chǎn)生新的干細(xì)胞，也可分化形成成熟的功能性細(xì)胞，成體干細(xì)胞在組織器官的發(fā)育、穩(wěn)態(tài)維持、損傷修復(fù)等過(guò)程中起著重要的作用[6]。對(duì)于該模塊的講解，我們?nèi)匀粡某审w干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)過(guò)程開始介紹，如成體干細(xì)胞的研究始于20世紀(jì)60年代對(duì)造血干細(xì)胞（hematopoietic stem cells，HSC）的研究[7]，再介紹皮膚、神經(jīng)、肌肉、肝臟、小腸等組織中成體干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。隨后通過(guò)與多能干細(xì)胞的比較，講解不同組織來(lái)源的成體干細(xì)胞與多能干細(xì)胞在活化、增殖、分化、代謝等特性上存在的共性與差異，最后再分別講解皮膚、神經(jīng)、肌肉、小腸、肝臟、毛囊等組織干細(xì)胞的獨(dú)有特性。該部分共安排6個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)。

本課程設(shè)計(jì)的最后一個(gè)知識(shí)模塊是干細(xì)胞的應(yīng)用環(huán)節(jié)：細(xì)胞治療和再生醫(yī)學(xué)。在該部分，主要通過(guò)對(duì)一些成功案例的介紹向?qū)W生展示干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中的重要應(yīng)用前景。例如，利用人多能干細(xì)胞來(lái)源的視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞移植治療老年性黃斑變性[8]；利用間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療移植物抗宿主反應(yīng)[9]；利用多能干細(xì)胞或者神經(jīng)干細(xì)胞來(lái)源的多巴胺神經(jīng)元移植治療帕金森氏病等等[10-11]。同時(shí)在該部分的教學(xué)中，也強(qiáng)調(diào)干細(xì)胞應(yīng)用需要遵循的規(guī)范、所面臨的障礙以及所涉及的倫理學(xué)爭(zhēng)議。解決這些問(wèn)題一方面需要基礎(chǔ)研究的進(jìn)步，此外也需要社會(huì)的共識(shí)和法律的保障。該部分共安排4個(gè)學(xué)時(shí)的教學(xué)。

2 干細(xì)胞生物學(xué)的教學(xué)方法設(shè)計(jì)

在課程實(shí)施過(guò)程中，主要采用了課堂講授和學(xué)生討論相結(jié)合的授課方式。涉及干細(xì)胞基礎(chǔ)生物學(xué)的知識(shí)由本教研室的教師承擔(dān)。同時(shí)，為了彰顯醫(yī)學(xué)特色，對(duì)于涉及干細(xì)胞應(yīng)用的知識(shí)點(diǎn)，如成體干細(xì)胞模塊中造血干細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞的內(nèi)容以及干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)模塊，我們則聘請(qǐng)有臨床經(jīng)驗(yàn)的專家進(jìn)行授課。此外，干細(xì)胞研究是當(dāng)今生命科學(xué)研究的前沿之一，許多問(wèn)題尚存爭(zhēng)議，例如肝干細(xì)胞在肝臟損傷后再生中是否發(fā)揮作用、生理?xiàng)l件下是否存在細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化、干細(xì)胞的倫理學(xué)困境是否限制了干細(xì)胞研究等問(wèn)題。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，這些缺乏共識(shí)的問(wèn)題為我們?cè)O(shè)計(jì)開放式討論教學(xué)提供了很好的題材[12]，這種開放式的討論教學(xué)不僅能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極而獨(dú)立的思考，而且還能鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維并提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

3 干細(xì)胞生物學(xué)課程的實(shí)踐體會(huì)

干細(xì)胞生物學(xué)課程主要針對(duì)碩士研究生開設(shè)。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生大多對(duì)干細(xì)胞的相關(guān)知識(shí)和研究概況缺乏深入的認(rèn)識(shí)，但是普遍對(duì)該領(lǐng)域的研究充滿興趣，表現(xiàn)了良好的學(xué)習(xí)熱情。這都說(shuō)明了為研究生開設(shè)該課程的必要性和重要性。但是，通過(guò)實(shí)踐我也發(fā)現(xiàn)了一些該課程有待改進(jìn)的地方。其中最突出的問(wèn)題是，學(xué)生普遍期望能為該課程設(shè)計(jì)配套的實(shí)驗(yàn)教程，尤其是一些前沿實(shí)驗(yàn)，如誘導(dǎo)體細(xì)胞重編程的實(shí)驗(yàn)，人胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)和定向分化等。此外，一些臨床專業(yè)的研究生也希望能夠增加干細(xì)胞和再生醫(yī)學(xué)模塊內(nèi)容在教學(xué)中所占的比重。這都為我們?cè)诮酉聛?lái)的工作中進(jìn)一步改進(jìn)和完善干細(xì)胞生物學(xué)課程提出了要求。