人胚胎干细胞的研究发展
胚胎干细胞的研究进展和应用前景

胚胎干细胞的研究进展和应用前景胚胎干细胞是一种非常特殊的细胞,因为它们具有无限分裂的能力并能转变成各种不同类型的细胞。
胚胎干细胞通常从未经受精的卵子中提取,因此在当前的伦理和法律框架下,它们的使用受到限制。
虽然胚胎干细胞的研究发展还有很长的路要走,但是从研究方向和治疗应用方向来看,它们可能会在医学领域中发挥非常重要的作用。
研究进展近年来,许多研究人员一直致力于了解胚胎干细胞的真实功能。
研究表明,胚胎干细胞具有诱导分化的能力,这意味着这些细胞可以分化成各种类型的细胞,例如心肌细胞、神经元、肝细胞和胰岛素制造细胞等。
这些研究表明胚胎干细胞具有很大的潜力,可以用于治疗多种疾病,例如心血管疾病、神经系统疾病和糖尿病等。
应用前景胚胎干细胞的应用前景非常广泛。
一些应用研究正在进行当中,例如研究人员正在尝试使用胚胎干细胞治疗疾病,而另一些研究人员正在研究胚胎干细胞的分化过程,以便更好地理解这些细胞的功能。
目前,胚胎干细胞的应用领域非常广泛,最常见的就是用来治疗心血管疾病。
由于胚胎干细胞具有诱导分化的能力,这些细胞可以转化成心肌细胞,从而可以用于治療心臟病。
其他一些应用的领域包括神经系统疾病、肝脏疾病、糖尿病和癌症等。
神经系统疾病的治疗也是胚胎干细胞研究的另一重要方向。
如阿兹海默病,它是一种神经系统退化性疾病,目前还没有有效的治疗方法。
但是,研究人员正在尝试使用胚胎干细胞诱导成神经元,以便治疗这种疾病。
肝脏疾病的治疗也是一个具有挑战性的问题。
传统的肝脏疾病治疗方法通常是通过肝移植来实现。
但是这样做存在一系列的风险,并且这种方式对于某些患者来说并不可行。
胚胎干细胞可以被诱导成肝细胞,这为肝脏疾病的治疗提供了新的选择。
糖尿病治疗是胚胎干细胞研究的另一领域。
目前,人们正在尝试将这些细胞转化成胰岛素细胞,以便治疗这种疾病。
尽管与胰岛素治疗相比,使用胚胎干细胞治疗仍处于起步阶段,但这一研究将有望在未来成为一种新的热点领域。
胚胎干细胞研究现状与未来展望

胚胎干细胞研究现状与未来展望胚胎干细胞研究是一个备受关注的课题。
胚胎干细胞是一种可以自我复制并且可以分化为身体的各种细胞类型的干细胞。
这些细胞可以用来研究疾病的发展,并且有潜力用于治疗一些难以治愈的疾病。
在本文中,我们将探讨胚胎干细胞研究的现状和未来展望。
1. 胚胎干细胞研究的历史胚胎干细胞的研究始于20世纪90年代。
它最初是在小鼠胚胎中被发现的。
随后,在1998年,人类胚胎干细胞也被成功地分离出来,并且在体外培养中自我复制和分化成各种细胞类型。
这项研究的成功受到了全球科学家的赞誉,并被认为是医学史上的一项重大里程碑。
2. 胚胎干细胞的应用胚胎干细胞有许多应用,其中一项是用于研究疾病的发展。
科学家可以使用胚胎干细胞来模拟某些疾病的发展过程,以便更好地理解疾病的原因和治疗方法。
胚胎干细胞也可以用于生物医学工程,通过分化成不同类型的细胞来生成组织和器官。
此外,胚胎干细胞可以用于治疗某些疾病,例如血液病和部分器官病变。
然而,由于胚胎干细胞研究需要大量的人类胚胎,这引发了道德争议和法律挑战。
一些社会和宗教领袖将该研究视为“对人类的残杀”,并反对它的应用。
因此,在一些国家,包括美国和德国,这种研究受到严格限制或禁止。
3. 其他类型的干细胞管理员是一名Windows用户另一种干细胞被发现具有相似的特性,但不受道德和法律上的限制。
这种干细胞被称为诱导多能性干细胞(iPS)细胞。
iPS细胞是从一些体细胞中转化而来,例如皮肤细胞和血液细胞。
这种类型的干细胞在近年来逐渐成为研究的热点之一,因为它们无需依赖人类胚胎,更容易获得和使用。
然而,iPS细胞也存在一些问题。
它们的制备需要使用一些病毒质粒,这可能会导致某些基因突变,从而引起未知的副作用。
此外,这种类型的细胞还没有经过足够的实验测试,以验证其在治疗中的有效性和安全性。
4. 未来展望随着科学技术的不断进步,人们对胚胎干细胞和iPS细胞的应用前景越来越乐观。
虽然这些干细胞仍然面临着很多挑战,但人们相信在未来它们将可以成为治疗疾病的有力工具。
人类胚胎干细胞的发展及其在生物学研究中的应用

人类胚胎干细胞的发展及其在生物学研究中的应用在20世纪80年代,人类胚胎干细胞(human embryonic stem cells, hESCs)被首次成功分离出来,这一重要的突破为生物学研究带来了无限的可能。
胚胎干细胞是一种可以分化成为各种类型细胞的原始细胞,因此可以在研究医学、生物学、药理学、生理学等方面发挥很大的作用。
一、胚胎干细胞研究历程人类胚胎干细胞的研究历程可以追溯到20世纪60年代,当时,研究人员尝试在小鼠胚胎中发现干细胞。
1981年,Toru Nakatsuji 的团队首次从小鼠胚胎中分离出胚胎干细胞。
1998年,James Thomson 开始将小鼠胚胎干细胞的研究应用到人类细胞上。
当时,他用胚胎组织萃取出了人类胚胎干细胞,但质量较差,细胞生长速度也很缓慢。
随着研究的深入,技术手段逐渐到位,2007年,George Daley 的团队成功地用小鼠胚胎细胞为基础,从人类胚胎细胞中提取出了干细胞。
二、胚胎干细胞的特点胚胎干细胞拥有许多令人惊叹的特点。
首先,它们非常容易培养,可以在一个细胞培养皿中被无限复制和生产。
同时,胚胎干细胞可以分化为几乎任何类型的人体细胞,并且可以根据需要定向分化为特定的细胞。
但是,虽然科学家对人类胚胎干细胞寄予厚望,但却存在着一些道德和法律上的争议。
由于从胚胎中提取干细胞需要将胚胎破坏,因此有人认为这种行为侵犯了胎儿的权利。
三、胚胎干细胞在疾病治疗方面的应用胚胎干细胞的一个重要应用方向是用于治疗疾病。
一些细胞疾病可以通过将患者的细胞转化为胚胎干细胞,然后将其分化为健康细胞来治疗。
例如,2010年,一个孟加拉国人患有一种罕见的皮肤病,在接受治疗一年之后痊愈了,这种疗法后来也被用于治疗其他类似的疾病。
在这个疗法中,患者自己的细胞被转化为了胚胎干细胞,这意味着服用治疗的同时不会遗传不良基因,并且不需要导致胚胎破坏的过程。
这种方法已经开始在医学界得到广泛认可,也为人类疾病的治疗带来了新的希望。
胚胎干细胞研究的现状与前景展望

胚胎干细胞研究的现状与前景展望胚胎干细胞是指在受精卵或早期胚胎发育过程中,未分化成各种细胞类型的干细胞。
这些干细胞可以通过培养和分化,成为人体内任何细胞类型,如心脏细胞、肺细胞,以及消化器官细胞等等。
胚胎干细胞具有这样的特性,使其成为生物医学领域一个备受关注的话题,在众多领域有着广阔的应用前景。
本文将重点探讨胚胎干细胞研究的现状及未来前景。
一、胚胎干细胞的来源及其研究现状目前,胚胎干细胞的来源主要有两种:第一种是过剩的试管婴儿胚胎,第二种则是从早期的不孕或不育胚胎中提取。
这两种来源都有一定的道德争议,但同时也是目前人类范围内研究胚胎干细胞的最主要来源。
胚胎干细胞的研究涉及到细胞培养、分化以及植入等多个方面。
在体外培养的过程中,胚胎干细胞必须维持其干性,否则就难以将其应用于治疗等实际场合中。
研究人员们在探索细胞培养的过程中,在材料组成、培养时间以及培养环境等方面进行了不断的尝试。
同时,研究人员们也在尝试将胚胎干细胞导向不同的细胞类型,如将其导向心脏细胞、神经细胞等等。
今天,我们已经掌握了相当多的将胚胎干细胞导向某一类型的技术。
二、未来胚胎干细胞的应用胚胎干细胞的未来应用前景非常广泛,涉及至全人类健康的众多领域,如心脏病的治疗,神经系统疾病的治疗, 烧伤和皮肤重建等方向。
下面将分别介绍。
1. 心脏病的治疗在体外将干细胞导向成心脏细胞,实现基因表达和心肌功能的再现后,我们可以将这些自体来源的细胞植入患者的心脏中,从而使其产生改善作用。
一些最近的实验已经表明,该方法可以大幅度减少心脏病源性心脏病的死亡率,同时最大程度保留了心肌的功能。
2. 神经系统疾病的治疗胚胎干细胞同样也有治疗神经系统疾病的潜力。
举例来说,这些干细胞可以被导向成神经细胞,被注入到中枢神经系统中,有助于神经元再生和修复。
这一方法已经被证明可以医治许多疾病,如帕金森病等。
3. 烧伤和皮肤重建胚胎干细胞也可以被使用于治疗烧伤和其他皮肤疾病。
胚胎干细胞研究的现状与前景

胚胎干细胞研究的现状与前景胚胎干细胞可以分化成人体的各种组织和器官,因此一直是医学研究的热点之一。
但是,由于涉及到胚胎的生命伦理问题,使得该领域的发展遇到了很多挑战和阻碍。
本文将分析胚胎干细胞研究的现状和前景,同时探讨胚胎干细胞所能带来的医学和科学意义。
胚胎干细胞的来源胚胎干细胞最初是从早期人类胚胎中获得的,它们具有很强的自我更新能力和分化潜能,可以进一步分化成不同类型的细胞,如神经细胞、心肌细胞等等。
然而,由于胚胎干细胞的采集必须摧毁早期胚胎,对于胚胎干细胞的使用,存在严重的道德和伦理问题。
因此,与此同时,科学家也在寻求其他替代突破性的治疗和研究方法。
目前,科学家已经通过多种渠道获取到胚胎干细胞。
一种常见的方法是使用超过了胚胎发育初期就死亡的胚胎,它们通常来自于体外受精或植入宫腔的过程中出现的发育异常。
另外,通过基因编辑技术,科学家也能够改变普通细胞的基因组,使其成为胚胎干细胞。
这些方法使得胚胎干细胞的获取更加便捷和合法,但是相关伦理问题依然存在。
胚胎干细胞的研究进展在以胚胎干细胞为研究对象的过程中,科学家已经取得了一些令人兴奋的进展。
其中最为显著的是胚胎干细胞的定向分化,这种分化可以让胚胎干细胞真正地变成任意一种身体细胞。
例如,在实验室里,科学家已经成功地将胚胎干细胞分化成为心肌细胞、神经元和血液细胞等各种类型的细胞。
这种胚胎干细胞的分化能力,引发了人们对于干细胞的热情。
这些不同类型的细胞可以用于治疗许多疾病,如糖尿病、心血管疾病、阿尔茨海默病等等。
此外,胚胎干细胞还可以用于疾病的研究,这不仅有助于探索疾病发生机制,更有助于开发新的药物治疗手段。
胚胎干细胞的应用前景胚胎干细胞的应用前景非常广阔,它可以改善许多重要疾病的治疗方式。
例如,它可以为因器官功能衰竭而需要移植的患者提供新的治疗方法。
实际上,胚胎干细胞已经被用于治疗严重的神经系统疾病,如帕金森综合征、脑积水和脊髓损伤等等。
此外,胚胎干细胞也可以用于修复其他器官,如心脏、肝脏和胰腺等等。
人类胚胎干细胞的分离与分化研究

人类胚胎干细胞的分离与分化研究人类胚胎干细胞是一种极具潜力的细胞类型,因为它们可以分化成任何类型的体细胞,包括肌肉细胞、神经细胞和心脏细胞等,这使得它们成为医学研究和治疗的重要目标。
人类胚胎干细胞的分离可以追溯到20世纪80年代末和90年代初。
当时,爱德华·艾文思博士和詹姆斯·汤普森博士在威斯康星大学医学院从人类胚胎中分离出了干细胞。
这项研究引发了广泛的关注和争议,因为这需要牺牲早期的胚胎。
一些人认为这是不道德和不可接受的,另一些人则认为这项研究具有重要的医学价值。
不久之后,科学家们发现了另一种方式来获得干细胞,即通过体细胞核移植(SCNT)。
这种技术涉及将一个成熟细胞的核移植到一个没有细胞核的卵细胞中。
然后,这个细胞开始发育成为一个胚胎,并从中提取干细胞。
这种技术的一个优点是,它可以利用个体的自体细胞来创造干细胞。
这意味着患者可以使用自己的细胞来治疗某些疾病,从而减少排异反应的风险。
近年来,人类胚胎干细胞的分离和分化研究已经取得了许多进展。
例如,科学家已经成功地将人类胚胎干细胞分化成心肌细胞,并使用它们来修复心肌损伤。
同样,科学家已经将人类胚胎干细胞分化成神经元,并使用它们来治疗帕金森病。
此外,研究人员还在探索人类胚胎干细胞分化成其他类型细胞的方法。
例如,他们正在尝试将干细胞分化成肝细胞,从而治疗肝病。
另外,科学家正在研究人类胚胎干细胞的分化,以治疗其他疾病,如糖尿病、癌症和脊髓损伤等。
尽管人类胚胎干细胞研究已经取得了许多进展,但它仍然存在许多技术和道德挑战。
例如,分离干细胞需要牺牲早期胚胎,这引发了许多道德争议。
此外,研究人员还需要探索如何使干细胞分化成正确的类型,以及如何避免出现排异反应等技术挑战。
总的来说,人类胚胎干细胞的分离和分化研究具有重要的医学价值,并且已经在某些情况下产生了非常有前途的结果。
尽管仍然存在许多技术和道德挑战,但随着技术的进步,人们可以期望看到更多的医学应用出现。
人体胚胎干细胞的研究现状与发展前景

人体胚胎干细胞的研究现状与发展前景一、胚胎干细胞概述胚胎干细胞(Embryonic Stem Cell,ESC)是源于早期胚胎的一种细胞类型,具有无限制的自我更新和多向分化能力,能够分化为三胚层中所有细胞类型。
因此人体胚胎干细胞被认为是一种广泛应用于医学领域的细胞类型。
目前,人类ESCs主要来源于已停止生长的胚胎(IVF胚胎),但由于其来源具有争议性,限制了其在伦理和法律方面的广泛使用。
二、研究现状A.ESCs的研究历程1.1998年,美国的一组科学家最早从人类胚胎中培养出胚胎干细胞。
2.1999年,英国帝国癌症研究中心的James Thomson和他的团队,首次从人类胚胎中分离出人类胚胎干细胞,并建立了人类胚胎干细胞线。
3.2006年,Shinya Yamanaka等人通过若干基因的转化和重编程,首次制备出人类诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell,iPSC)。
这种方法不再需要侵犯胚胎捐赠者的权益,而且能够根据患者的特点制造出个性化的胚胎干细胞线,是当前ESCs研究领域中备受关注的热点研究方向。
B.ESCs的分化研究目前,人体胚胎干细胞的分化研究主要集中于四个方面:神经、心脏、肝脏和胰腺。
1.神经元的分化神经元是神经系统的基本单位,它的从胚胎干细胞分化出的方法非常复杂。
神经发生主要分为神经前体细胞生成、神经元生成和神经元定向运动三个阶段。
目前,国内外许多研究机构都对人体ESCs分化成神经元方面进行了大量研究,并取得了不俗的实验结果。
2018年,著名的斯坦福大学西雅图神经科学研究所发现,钙离子信号途径是调控人体ESCs分化成神经元去向的关键因素。
2.心肌细胞的分化心肌细胞作为心脏的重要组分,分化出的方法也较为复杂。
研究表明,与神经元分化相似,心肌细胞分化早期也需要内外环境信息作为促进剂。
科学家已经发现了一种名为“smoothened”(SMO)的蛋白质,这种蛋白质可以控制体内信号传递的多个途径,从而影响分化成心肌细胞的概率。
人类胚胎干细胞的分化与发展

人类胚胎干细胞的分化与发展人类胚胎干细胞是一种具有完全分化能力的细胞,可以分化成人体内任何细胞类型,包括肌肉细胞、神经细胞、心肌细胞等。
这种细胞可以用于治疗许多疾病,如糖尿病、帕金森病、心血管疾病等。
在许多国家,这项技术已经获得了许可,并得到了广泛的应用。
人类胚胎干细胞的分化和发展是一个复杂的过程,需要许多因素的协同作用。
下面我们将对这个过程进行分析和探讨。
胚胎发育的基本原理胚胎是指从受精卵形成以及在早期发育阶段的胚胎到产生新个体的所有生物阶段。
发育是一个从单细胞到成体的过程,包括细胞增殖、分化、迁移等环节。
在早期发育阶段,胚胎由一系列发育过程组成,包括受精、分裂、囊胚阶段、胚胎期和胎儿期。
整个胚胎发育过程由一组由生物学家发现的信号分子组成,这些信号分子被称为发育促进因子。
人类发育出胚胎膜、胚盘和胎盘三个基本结构。
胚胎膜是指在受精后,胚胎通过分裂的过程,所形成的一些细胞,可转化为化膜使形成的一些组织,即为胚胎膜。
成熟的胚胎膜进一步发育,根据内胚层、外胚层和外部胚盘的扩展演变,形成胚体。
底层细胞会分裂成为细胞心肌和比心肌,然后经过各种化学反应,最终形成一个完整的胚体。
不同基因对发育的影响胚胎发育和不同基因的表达数量有关,比如CDX2、OCT4和SOX2等基因在分化的过程中扮演着非常重要的角色。
这些基因分别影响胚胎细胞凋亡(程序性细胞死亡)、细胞增殖和制约性细胞分化(限制细胞分化的机制)等过程。
OCT4和SOX2基因的表达以及它们之间的相互作用,能够将内胚层的细胞保持在一个未分化状态,同时降低外胚层和基质组织的分化程度,维持胚层形态的稳定性。
而CDX2基因则指导外胚层细胞向基质组织分化并最终形成胎盘。
这些基因对于维持胚层稳定性和分化特征至关重要。
干细胞的发现过程干细胞广泛存在于人体内的多个组织中,胚胎干细胞在发现后,在干细胞研究的领域占据了重要地位。
早在1981年,美国国立卫生研究院的研究人员James Thomson博士从初级的胚胎样本中获取了胚胎干细胞。
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人胚胎干细胞的研究发展摘要:叙述了人胚胎干细胞(hES细胞)的研究现状,并对hES 细胞的研究进展及其应用前景等全面综述。
关键词:人,胚胎干细胞,原始生殖细胞,全能性,多功能性干细胞(Stemcell)是一类具有自我更新能力的多潜能细胞,即干细胞保持未定向分化状态和具有增殖能力,在合适的条件下或给予合适的信号,它可以分化成多种功能细胞或组织器官,又称其为“万用细胞”。
干细胞来源于胚胎、胎儿组织和成年组织。
根据发育阶段,干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞。
1998 年Thomson等第一次从胚胎中分离培养了人体胚胎干细胞(hES C),并随后发现它能分化为体内几乎所有的细胞后,由此掀起全球范围内的hESC研究热潮。
人胚胎干细胞的生理意义:人胚胎干细胞最有价值的应用是用来修复甚至替换已丧失功能的组织和器官,因为它具有发育分化成所有类型组织细胞的能力。
任何导致丧失正常细胞的疾病都可以通过移植由胚胎干细胞分化而来的特异组织细胞来治疗,如用神经细胞治疗神经变性疾病(帕金森综合征、亨廷顿舞蹈症、阿尔茨海默病等),用造血干细胞重建造血功能,用胰岛细胞治疗糖尿病,用心肌细胞修复已坏死的心肌等。
1 人胚胎干细胞的来源胚胎干细胞来源于着床前的囊胚内细胞团或早期胚胎的原始生殖细胞是一大类未分化的二倍体全能干细胞,具有无限增殖、自我更新和多向分化的潜能。
2 人胚胎干细胞的生物学特性(1)具有分化的多潜能性,在体外可诱导分化出属于三个胚层的分化细胞;(2)具有种系传递功能;(3)具有长期的未分化增殖能力,细胞不仅能分化成各种器官组织,而且能增殖生成新的保持同种性状的ES 细胞;(4)易于进行基因改造操作;(5)保留了正常的二倍体的性质且核型正常;(6)胚胎干细胞端粒酶活性呈阳性,具有维持端粒长度,保持干细胞增殖能力的重要作用。
3 人胚胎干细胞的培养(1) 常规培养液常用的基础培养基有改良伊格尔培养基(MEM)α、达氏修正依氏培养基(DMEM)、组织培养基(TCM)199、F12 等合成培养基,以DMEM应用最为普遍。
它的主要成分是氨基酸、维生素、碳水化合物、无机离子和一些其他辅助物质。
(2) 无血清培养基血清中含有许多未知的成分和一些分化诱导因子,不利与ESC未分化状态的维持。
为此人们尝试使用无血清培养液、化学合成培养液’进行ESC的培养,加入刺激细胞生长的激素、细胞因子等,实验表明ESC增殖旺盛,且能保持未分化状态,并认为无血清培养基优于血清培养基。
但也有学者认为含血清培养液更利于胚胎干细胞向中胚层细胞分化,是因为血清中富含中胚层诱导因子,如骨形态形成蛋白(BMP)等。
4 人胚胎干细胞的实验研究及临床应用4.1 人胚胎干细胞的实验研究人ES细胞具有多向分化潜能,能分化为属于内胚层、中胚层和外胚层范畴的多种类型细胞:包括神经细胞、肝细胞、造血母细胞、分泌胰岛素细胞、心肌细胞、内皮细胞等。
人胚胎干细胞定向诱导是指在体外把人胚胎干细胞定向诱导成分化成熟功能细胞,而横向分化则是把一种组织的成体干细胞诱导分化成另一种组织的“干细胞”或功能细胞。
不论定向诱导,还是横向分化,它们的共同基础都是干细胞基因表达的调控。
定向诱导分化根据hESC在离体条件下可分化出不同胚层的分化细胞这一特点,将hESC 与不同类型的细胞共培养或加入相应的生长因子诱导干细胞定向单一类型的细胞分化。
目前,hESC体外诱导分化的模式主要有诱导分化、自发分化和基因调控分化等。
大量的研究表明转化生长因子(TGF)、骨形态发生蛋白(BMP)、Wnt家族蛋白(Wnt families)、成纤维细胞生长因子(FGF)以及全反式维甲酸(RA)、二甲基亚砜(DMSO)和垂体后叶素、维生素C、5氮胞苷等可以促进ESC分化为心肌细胞。
Laura等将人胚胎干细胞(hESC)体外诱导分化的心肌细胞,培养观察了达3个月,并通过膜片钳等技术来评估其功能成熟情况,以RT PCR来评估编码离子通道的亚基的表达;发现随着体外培养时间的延长,ESC分化的心肌细胞愈接近成熟心肌细胞表型。
常静等发现与胎儿心肌细胞的共同培养,能诱导人ESCs发生向心肌方向的分化,人ESCs有望成为心肌干细胞移植的细胞材料。
Passier等采用无血清培养基诱导胚胎干细胞,发现心肌自发搏动的数量较含血清培养增加了24倍,如果在培养体系中加入维生素C,分化效率还可以再提高40%。
Maxim等发现HESC与骨髓基质细胞或OP9细胞共培养可诱导hESC 向造血干细胞分化。
Rambhatla等观察到,hESC 培养过程中在二甲基亚砜和丁酸钠依次诱导下形成肝细胞。
裴海云等将人胚胎干细胞在细菌培养皿中悬浮培养7d,形成囊性拟胚体,接种至包被有Ⅰ型胶原的组织培养皿,以含有地塞米松、胰岛素的条件培养液进行诱导,条件诱导液培养14 d,结果证实人胚胎干细胞经上述方法培养可向肝细胞分化。
Reubinoff等报道,hESC培养过程中加入bFGF、维甲酸和神经生长因子后可形成大量的神经管样结构,并能进一步分化成神经元、星形细胞和少突胶质细胞。
V ogel将人ES细胞培养至拟胚体(EBs)后,用神经细胞培养基(常规培养神经细胞的培养基)培养,分离出部分分化的EBs在含碱性成纤维生长因子(bFGF)的培养基中培养,最终获得96%表达神经元标志的细胞。
Kwon等在实验中将TA T PDX1融合蛋白转入HESC,从而激活下游靶基因的表达,促进干细胞分泌胰岛素,比较明确的阐明了干细胞向胰岛细胞分化的机制。
Kroon等将人胚胎干细胞源性胰腺内皮层移植进入大鼠后有效的产生葡萄糖应答内皮细胞,表明人胚胎干细胞有能力产生葡萄糖应答和胰岛素分泌细胞。
Tremoleda等比较人胚胎干细胞与成体干细胞的体内骨分化能力,结果经过成骨因素予处理的hESC均产生成骨,未经过成骨因素予处理的hESC产生骨与软骨;而未经过成骨因素予处理的hMSC则不形成骨、软骨与脂肪组织,经过成骨因素予处理的hMSC产生骨与脂肪组织。
Christian等则通过研究得出结论,维甲酸和骨形态发生蛋白两种信号协同,可大大提高人的ES细胞向上皮细胞的直接分化的效率。
石伦刚等成功诱导人胚胎干细胞向类间充质干细胞分化。
分化获得的细胞增殖能力强,表达间充质干细胞的特异性标志,并具有多向分化潜能。
到目前为止,人类胚胎干细胞被成功诱导分化为造血干细胞、神经干细胞、心肌细胞、肝细胞、胰岛细胞、成骨细胞、内皮细胞及滋养细胞等多种细胞,为hESC分化细胞的移植研究与应用奠定了实验基础。
4.2 人胚胎干细胞的临床应用hES可诱导分化为多种细胞,如神经细胞、心肌细胞和肝脏细胞等,通过移植取代体内死亡或无功能的细胞提供长期治疗,可为帕金森病、心脏病、青少年糖尿病和白血病和肝脏疾病等多种临床疾病无限量提供细胞移植供体,从而使此类疾病在治疗上发生革命性变化〔40~44〕。
Roberto研究表明,随着胚胎干细胞研究的发展,将其诱导分化为成熟的多巴胺能神经元及用来激活自身体内的修复机制,治疗帕金森病是可能的。
通过hESC建立体外分化模型,建立各种基因改变的hESC,可发现某些基因或细胞因子在胚胎发育早期对不同类型细胞或组织分化的作用,从而研究人类发育早期事件。
遗传工程技术的应用,在体外定向改造ESC细胞后,可对胚胎干细胞进行基因改造,将特殊改变的基因转导至胚胎干细胞中,体外选择后将胚胎干细胞导入机体,使胚胎干细胞中的遗传信息传达给子代〔46~48〕,这可能有助于某些遗传性疾病的治疗。
还可将胚胎干细胞中某个基因敲除或将外来的某个基因导入,用于研究特定基因对胚胎发育`药物代谢和肿瘤形成的影响,模拟细胞、组织在体内对被试药物及毒素的反应情况,为药物筛选和潜在的毒素筛选提供更安全、廉价的模型。
尽管采用干细胞移植治疗疾病的研究取得了较大进展,但离临床应用还存在相当的距离。
5 问题与展望胚胎干细胞在揭示生命,药物筛选、新药开发,移植治疗及研究胚胎发育和疾病发生和遗传性疾病具有极为广阔的前景,但目前尚有许多的问题需要我们去解决,首先,须进一步的改善人胚胎干细胞的分离、培养、建系的工作,明确细胞分化的触发与调控机制,掌握体外控制干细胞定向分化技术,控制ES细胞将特定细胞分化的基因和环境信号,将ES细胞定向诱导生成一种特定的细胞及一个复杂的组织或器官,建立更多的hESC系并对其特性进行研究,解决现有的hES 细胞仍达不到临床应用的标准、可能存在异源蛋白污染及长期体外培养的hES细胞出现分化比例偏高和基因突变,甚至染色体也会出现非整倍体改变的危险。
其次,细胞或组织移植后,可能存在ESC致癌或形成组织瘤问题;胚胎干细胞诱导分化的细胞和组织若用于患者的替代性治疗,存在免疫排斥反应问题。
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