人胚胎干细胞研究进展
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。
干细胞技术的最新研究进展
干细胞技术的最新研究进展干细胞技术是一种引人注目的科技，可以根据不同类型的干细胞进行研究和治疗许多疾病，如癌症、免疫系统疾病和退行性疾病。
干细胞可以分为胚胎干细胞和成体干细胞，其中胚胎干细胞具有最大的分化能力和多能性，而成体干细胞则仅能分化为某些类型的细胞。
在干细胞技术的领域内，研究者们不断进行尝试和探索，试图深入了解干细胞的机制，并利用干细胞技术为人类带来福祉。
在这篇文章中，我们将简要介绍干细胞技术的最新研究进展。
1. 人类胚胎干细胞的研究人类胚胎干细胞的研究一直备受关注，因为这种干细胞具有极高的多能性，可以分化为任何类型的细胞。
研究者们利用这种干细胞可以研究许多疾病的发病机制，并开发针对这些疾病的治疗方法。
最近，研究人员在人类胚胎干细胞上进行了一项有趣的实验，即利用外源引物（CRISPR-Cas9基因编辑技术）进行基因编辑，以研究某些疾病的致病机制。
通过这种方法，研究人员在人类胚胎干细胞上成功编辑了多个基因，为研究相关疾病的发生提供了更多资料。
2. 诱导多能干细胞的研究近年来，研究者们致力于开发一种新型的多能性干细胞——诱导多能干细胞（iPS细胞）。
这种干细胞是通过将成体细胞转化为干细胞来制备的。
由于此类干细胞可以从成人体内提取而不需要取自人类胚胎，因此广受欢迎，这种方法也被称为“胚胎干细胞替代方法”。
最近的一项研究发现，通过某些化合物处理发育初期的iPS干细胞可以使它们产生一些类似于胚胎干细胞的特性，使得它们可以扩大并分化为多种类型的细胞。
这种发现为iPS细胞的制备和应用提供了新的机会。
3. 干细胞治疗的应用干细胞治疗是干细胞技术最重要的应用之一。
在干细胞治疗中，干细胞被用来修复受损的组织和器官，如心脏、肝脏、脑部和肌肉。
一项最新的研究发现，利用心肌细胞和诱导多能干细胞，研究者可以制备出具有分化为心肌细胞能力的多能性干细胞。
这些干细胞可以被用于治疗心脏病。
通过干细胞治疗，人们可以更好地理解不同类型的干细胞如何相互作用，以及如何通过干细胞治疗为人类提供更好的健康护理服务。
人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究
人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究人类胚胎干细胞（human embryonic stem cells，hESCs）和诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells, iPSCs）是当今生物医学研究的重要热点之一。
这两种干细胞都具有自我更新和分化为多种不同类型细胞的能力，因此在组织再生、疾病治疗、药物筛选等领域有着广泛的应用前景。
本文将综述人类胚胎干细胞和诱导多能干细胞的研究现状和前景。
一、人类胚胎干细胞1. 发现和特点人类胚胎干细胞是在1998年，由美国犹他大学埃文斯实验室发现的。
它们是从人类胚胎的内细胞团（inner cell mass，ICM）中分离出来的非常原始的细胞，具有自我更新和无限增殖的能力，并可以分化为身体的所有不同类型的细胞，包括神经元、心肌细胞、肝细胞等。
这些特点使得人类胚胎干细胞成为组织工程和再生医学领域的重要研究材料，有着广泛的用途。
2. 研究进展和问题尽管人类胚胎干细胞潜力巨大，但是在研究和应用过程中依旧受到很多限制和问题。
首先，人类胚胎干细胞的获取受到伦理和法律的限制。
在许多国家和地区，胚胎干细胞研究和应用仍然是禁止或受严格限制的。
即使是在开放的国家，也需遵循伦理标准和规定的程序，获得胚胎干细胞。
其次，人类胚胎干细胞的使用也存在一些问题。
首先，人类胚胎干细胞具有致癌性和免疫排异等风险，不当的使用会导致一些不良后果。
其次，人类胚胎干细胞分化过程中的影响因素、机制以及调控方法还不完全清楚，因此在分化过程中的控制更为困难。
此外，用于分化人类胚胎干细胞的培养基和因子组合等方法，也在不断的优化和改进中。
二、诱导多能干细胞1. 发现和特点在人类胚胎干细胞受到法律和伦理限制的背景下，2006年，日本的山中伸弥等一众科学家发现了诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs），这是人类成体细胞被诱导再生为早期胚胎干细胞状态的一种细胞，可以用于组织工程、疾病治疗、药物筛选等领域。
体外培养人胚胎干细胞饲养层的研究进展
ｇｏ ｈｆｃｏ ，ＧＦ 等 ， 到既 促 进 增殖 又抑 制 分 化 ｒｗｔ ａｔｒ Ｓ ） 起 的双重 作用 。
饲 养 层 细 胞 的 来 源 与 筛 选
验 证实 维持 Ｅ Ｃ的效 果可 靠 ， 仍有 自身弊 端［ ： １ Ｓ 但 ３ （） ］ 小 鼠来 源 的饲 养 层 细胞 可 能 给培 养 体 系 带 来 异 种 蛋 白和遗 传物 质 ， 引起 不 良反 应 ； ２ 小 鼠源 性 饲养 层 可 （） 能会 引入小 鼠携 带的病 原微 生 物 ， 造成 污 染 ； ３ 通 常 （）
需 定期 制备 ， 大 了 Ｅ Ｃ培 养 的工 作量 和经 济 负担 ； 加 Ｓ 且 随着 传代 的增 加 ， 生 长 活性 和分 泌 Ｌ Ｆ Ｆ 其 Ｉ 、 ＧＦ等
因子 的能力 将逐 渐下 降 ； 同时 饲养 层 细胞 种类 发 生 变
制备 的条件培 养基 ；３ 以人 胚胎 成 纤 维细 胞 、 人输 （） 成
化 ， 利于 深入分 析其 成分 ；４ 成纤 维 细胞 耐硫 代 鸟 不 （） 嘌 呤和耐 乌本苷 亚 系由于 长期 体 外 培养 ， 色 体 已发 染
生 畸 变 ， 能有效 地 抑 制 Ｅ Ｃ 的分 化 和 维 持 Ｅ Ｃ 的 不 Ｓ Ｓ
二倍 体核型 。
来源于 人或 鼠的饲 养 层 制 备 并 添 加 细胞 外 基 质 以保 持 人 Ｅ Ｃ 的所有特 性 ， ２种培养体 系避 免 了人 Ｅ Ｃ Ｓ 这 Ｓ 与饲养 层直接 接触 ， 但仍 有不 足 ：１ 培 养体 系 仍 存在 （）
卵管上 皮细胞 、 包皮 成纤 维 细胞 、 宫 内膜 基 质 细胞 、 子 小 鼠成 纤维 细 胞 等 为 来 源 的 饲 养层 。前 ２种 体 系 又称无 饲养 层 培 养 体 系 。无 血 清无 饲 养 层 培 养 体 系 需添加 各种细 胞因子 和血 清 替代 品 ， 件培 养 基需 要 条
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。
建立人胚胎干细胞系的研究进展
的遗 传 物 质 ， 移植 后 不 会 发 生任 何 移植 排 斥 反 应 。 在
１９ ９ ８年 １ １月 １ 日美 国 Ａ Ｔ公 司 ［ 布 将 人 体 细 ２ Ｃ ８ １ 宣
、
饲 养 层 的 制 备
一
般 采 用 原 代 小 鼠胎 儿 成 纤 维 细 胞 （ ＭＥ ） Ｐ Ｆ 作
胞 核 移植 到 去 除 了所 有遗 传 信 息 的牛 卵 细胞 且 培 养 出 全 能 性 ｈ Ｓ细 胞 。 ａｚｎ ｏｆ ９ 道 从 匿 名 的 精 、 Ｅ Ｌ ｎｅ ｄｒ等ｔ １ 报
到理想 的状态 。
任 意 体 细 胞 与去 核 的 卵 细 胞 融 合 ，然 后 刺 激 该 杂合
细 胞 发 育 成 囊 胚 ，再 从 囊 胚 中 收 集 特 异 的 ｈ Ｓ细 Ｅ 胞 。 种 技 术 获 得 的 ｈ Ｓ细 胞 具 有 与 供 体 完 全 一 致 这 Ｅ
ｈ ＥＳ细 胞 的 建 系 方 法
胎 儿 的 生 殖 腺 中分 离 出未 分 化 的 ｈ Ｓ细 胞 。 认 为 Ｅ 他 原 始 生 殖 细 胞应 与 胚 胎 一 样 是 未 分 化 的 细 胞 。 ５— 当 ９周 的 胚 胎 中 未 分 化 的 细 胞 从 卵 黄 囊 迁 移 至 胚 胎 生 殖 腺 时 ， 从 中 获 取 胚 胎 生 殖 细 胞 （ Ｇ） 这 些 细 胞 可 Ｅ ， 在 鼠 成 纤 维 细 胞 滋 养 层 上 生 长 时 ， 现 出 与 ｈ Ｓ细 表 Ｅ
细 胞 团 （Ｃ 或 原 始 生 殖 细 胞 （ Ｇ ｓ 经 体 外 分 化 抑 Ｉ Ｍ） Ｐ Ｃ）
断 有 丝 分 裂 ， 用 细 胞 消化 液离 散 ， 整 细 胞 浓 度 为 再 调 ３ ｌ ／ ， 其 引 入 另 一 预 先 用 明 胶 溶 液 处 理 过 ｘ Ｏ 个 ｍｌ将
胚胎干细胞的研究现状和前景
胚胎干细胞的研究现状和前景作为医学领域对人类健康带来重大影响的胚胎干细胞，在研究当中表现出的巨大潜力引起了全球学术界的广泛关注。
近年来，随着技术的不断发展和探索，胚胎干细胞的应用前景也逐渐明朗。
本文将从胚胎干细胞的研究现状着手，通过笔者的探索与总结，介绍胚胎干细胞未来应用的前景。
一、胚胎干细胞的研究现状胚胎干细胞，是指具有自我复制能力和多分化能力的干细胞。
这种干细胞可以作为定向分化成各种不同功能细胞的前体细胞，如神经元、心肌细胞、骨骼肌细胞等。
目前，胚胎干细胞每年的研究经费都在不断增加。
研究人员也在全球范围内增加了不少。
各个实验室也在不断努力地开发新方法，以提高胚胎干细胞的定向分化能力和效率。
自从1998年人类第一次成功从人类胚胎中分离出干细胞以来，胚胎干细胞的研究已经取得了不少进展。
随后几年中，研究人员不断深化对胚胎干细胞形成和分化机理的研究。
科学家们发现，胚胎干细胞可以通过人工操作进行定向分化，进而不断产生更多的特定细胞，从而开发新的疗法。
二、胚胎干细胞的应用前景在医学应用领域，胚胎干细胞的应用前景非常广泛。
这种干细胞可以用于治疗某些重大疾病。
比如，胚胎干细胞可以用于修复或替代某些细胞和组织，以实现器官再生。
目前，关于胚胎干细胞的临床治疗，国外已经展开了许多试验，其中不乏取得成功的案例。
应用举例：1. 心血管疾病研究胚胎干细胞可以分化成心肌细胞，然后在实验室模拟心肌梗塞等心脏疾病，进而寻找药物与其特异性靶点。
该方法已经被广泛应用，以加速寻找与活化心肌细胞有关的特异性靶点，以及开发新的药物治疗方法。
2. 红斑系统疾病研究针对红斑狼疮、白血病等红斑系统疾病等，科学家们研究了胚胎干细胞的起源和发育，以及它们分化为成熟血细胞的机制。
这些研究为红斑系统疾病的治疗开辟了新的道路。
3. 人造组织和器官研究胚胎干细胞可以分化成各种类型的组织，如肝细胞、神经细胞、胰岛细胞、骨骼肌细胞等。
这为临床使用提供了巨大的可能性，比如肝移植中使用的肝细胞、自体细胞移植涉及的骨骼肌细胞、使用胰岛细胞制造胰岛素等。
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人胚胎干细胞的研究进展周进学号10170807【摘要】干细胞( Stem Cell)是一类具有分化潜能和自我复制的早期未分化细胞。
胚胎干细胞( Embryonic stem cells, ES细胞)是一种早期胚胎内细胞（inner cell mass, ICM）或原始生殖细胞（primordial germ cell, PGC）经体外分化抑制培养，分离和克隆得到的具有发育全能性的高度未分化细胞。
人类胚胎干细胞系的建立是人类发育生物学研究的重大突破,揭示了人体发生发展奥秘的进程,可能为现代临床医疗模式带来革命性的变化。
现对人类胚胎干细胞的来源,建系、生物学特性、应用前景及所涉及的伦理学问题作一综述。
【关键词】胚胎干细胞；克隆；伦理学,医学;综述1、胚胎干细胞的概念胚胎干细胞是从哺乳动物早期胚胎内细胞团(ICM)或桑椹胚分离出来的、能在体外长期培养的、高度未分化的全能细胞系,可在适合的条件下分化为胎儿或成体的各种类型的组织细胞。
胚胎干细胞属全能干细胞。
ESCs 这一名词因其来源于胚胎而得名, 但从研究角度来说, 其概念一直没有一个特殊的标准, 2001 年美国国立卫生院根据Austin Smith 对小鼠ESCs 的研究, 概括了ESCs 的一些基本特征, 对其概念提出了一系列标准[1]: ①、来源于内细胞团或囊胚上胚层; ②、能够无限地进行对称分裂并保持未分化状态( 长期自我更新) ; ③、显示并维持正常、完整( 二倍体) 和稳定的染色体核型; ④、全能的ESCs 能够分化成三个胚层( 内胚层、中胚层、外胚层) 来源的所有细胞类型;⑤、在发育过程中能整合到所有胚胎组织中( 体外经长期培养的小鼠ESCs, 被植入另一胚胎形成嵌合体动物后, 仍能产生所有组织) ; ⑥、具有能克隆形成胚胎细胞系的能力, 并能产生卵子或精子细胞; ⑦、基因克隆, 即一个单一的ESCs 能产生一群具有相同遗传特性的细胞( 克隆) , 这些细胞有着与亲代细胞相同的特征; ⑧、表达转录因子Oct- 4, 后者继而激活或抑制大量的靶基因, 以使ESCs 维持未分化状态; ⑨、可被诱导而继续增殖或进入分化状态; ⑩、缺乏细胞周期中的G1 期的限制点。
ESCs 大部分时间都处于细胞周期的S 期, 在此期进行DNA 合成。
与已分化的体细胞不同, ESCs 不需任何外界刺激来启动DNA 的复制。
其中①、②、⑤、⑥、⑦不适用于人的EGCs, ⑤和⑥不适用于人的ESCs, 所有的标准都适用于小鼠的ESCs。
2、胚胎干细胞的获取途径及其“多能性目前胚胎干细胞的获取途径主要有2个:一是从自然胚胎中获取,可在胚胎发育的不同阶段获得;二是通过细胞克隆得到的胚胎中获取,也可在胚胎的不同发育阶段获得。
随着克隆技术的发展,后者显得更为容易。
胚胎干细胞的多能性表现在它具有多种分化发育的潜能。
其多能性学术上用两个词来加以区分:全能(totipotent),即指受精卵及囊胚细胞所具有的能力,除具有分化为机体所有细胞类型的潜能外,还有形成完整生物体的潜能;多能(pluripotent),即指从内细胞团(ICM)或原始生殖细胞(又称胚胎生殖系干细胞)衍生而来的细胞或细胞株所具有的能力，能形成包括生殖系在内的所有组织类型,但形成一个完整的生物体的可能性很小。
3、胚胎干细胞研究的主要物种类型3. 1人类目前全世界已取得了60 余种不同基因的胚胎干细胞系,主要分布在美国、澳大利亚、新加坡、印度及以色列等地。
由于助孕技术中的超促排卵及体外受精2胚胎移植(试管婴儿) 技术的不断成熟和在世界各地的迅速开展,人胚胎干细胞的来源显得比其他物种更为容易和丰富,同时因为研究的直接性而为广大学者所重视。
但由于法律和伦理的原因,胚胎干细胞的研究将受到诸多的限制。
3. 2 灵长类灵长类动物与人的关系密切且没有太多法律与伦理上的限制,所以灵长类胚胎干细胞是目前研究最多的胚胎干细胞种类,以恒河猴与绢猴为代表[2] 。
恒河猴与人类的关系最为密切,在生殖与生长发育过程中与人有许多相似之处,因此是胚胎学研究的最佳模型,恒河猴胚胎干细胞也就成了了解各种人体组织分化的很好的体外模型,但其生殖特性(性成熟晚、妊娠期长、单胎孕育等) 限制了其应用;绢猴为西半球灵长类动物,与人类的关系不如恒河猴近,但因其生殖特性在实验中获得了广泛的应用。
绢猴一般是多胎孕育,性成熟期只有18 个月,妊娠期较短,更重要的是绢猴的卵巢周期可以在前列腺素的调节下同步化,这就可能收集到大量生长发育一致的胚胎。
目前,绢猴胚胎干细胞为我们提供了一个了解灵长类胚胎移植和妊娠母系识别的非常重要的模型。
从恒河猴与绢猴胚胎中分离出的胚胎干细胞均具有其特有的一套特异性标志物,它们包括阶段特异性胚胎抗原3和4 (SSEA-3 和SSEA-4) 、高分子糖蛋白TRA-1-60 和TRA-1-81、碱性磷酸酶等。
这些标志物与标志人胚胎性癌细胞(embryonal carcinoma cells , EC 细胞) 的表面抗原相同。
这表明灵长类与人类在胚胎学上有高度的相似性,而鼠胚胎干细胞仅表达SSEA-1 与碱性磷酸酶活性,说明胚胎干细胞表面标志物具有物种差异。
3. 3 小鼠(mouse) 由于历史上的广泛应用及已明了的遗传学机制和多产特性,使小鼠成为哺乳动物胚胎学的主要研究对象。
世界上最早的胚胎干细胞株就是首先从小鼠胚胎中分离出来的。
胚胎干细胞分离及培养的方法学也是由此建立并发展起来的。
对小鼠胚胎干细胞做进一步研究有助于灵长类及人类胚胎干细胞研究的发展。
3. 4 其他如鱼、鸟、兔、猪等脊椎动物中亦能分离出多能胚胎干细胞株。
胚胎干细胞研究物种的多样化对于研究生物体的早期发生过程是十分必要和重要的,如细胞的谱系定型和重组基因印迹等,对基因修饰及核移植技术的研究和发展也有重要的作用。
4、胚胎干细胞的分离与增殖技术以从灵长类胚胎ICM中分离灵长类胚胎干细胞为例[3]简述如下。
4. 1 分离ICM前的准备准备小鼠原始成纤维细胞层。
将小鼠原始成纤维细胞用30Gy 的γ-射线处理,使它终止有丝分裂活动,以5 ×104 个/ cm2 的密度置于用0. 1 %动物胶处理后的组织皿中,加入培养液(80 % DMEM、20 %胎牛血清、0.1mmol/ L 22巯基乙醇和1 %非必需氨基酸溶液) ,置5 % CO2温箱中孵育过夜。
4. 2 分离ICM 将排卵后6d 的恒河猴囊胚(或排卵后8d 的绢猴囊胚) 放入0. 5 % DMEM 中孵育,至透明带破裂时立即将囊胚移入含兔抗恒河猴脾细胞(或兔抗绢猴脾细胞) 抗体的DMEM中,孵育30min ,经DMEM冲洗后再移入1 :10 的几内亚猪补体中30min ,再经DMEM 冲洗后,用吸管吸除ICM中的滋养层细胞,最后将ICM种植在饲养层上。
4. 3 胚胎干细胞的培养和增殖种植7～10d 后,将ICM来源的细胞团移入含0. 05 %胰蛋白酶的EDTA 中3～5min ,用吸管轻轻吹打使它散开,将细胞种植到新培养基上。
细胞集落形成后,再将单个细胞分离出来种植到新培养基上,如此反复,7～10d 进行1 次。
4. 4 胚胎干细胞的冷冻保存如需要将胚胎干细胞冷冻,最好在培养早期进行,选择细胞形态及核型均正常的细胞冷冻,并在液氮中长期保存。
4. 5 操作注意事项(1) 定期将未分化的细胞集落从已分化的细胞中分离出来并种植到新的培养基上; (2) 转移细胞时尽量快,以免细胞发生解离和死亡; (3) 分离细胞集落时使每个部分含5～10 个细胞,否则细胞过多将导致分化,细胞过少则克隆的效率低; (4) 由于胚胎干细胞是对各种内毒素最为敏感的细胞,故要重视培养液和血清的质量; (5) 重视原始成纤维细胞的质量,没有原始成纤维细胞所有的胚胎干细胞将在7～10d 内分化或死亡,若原始成纤维细胞质量差,则不能有效地抑制胚胎干细胞的分化而导致培养增殖失败。
总之,胚胎干细胞的分离与培养是极其复杂的实验室技术,目前的培养条件尚不能避免胚胎干细胞的分化,而且随着培养周期次数的增多,胚胎干细胞的稳定性也会下降。
因此,如何改进培养条件和培养技术是胚胎干细胞研究中最重要的问题。
5、人类胚胎干细胞的来源主要有:(1)从人类胚胎的囊胚期内细胞群中直接分离多能干细胞[4];(2)从终止妊娠的胎儿组织中分离出多能干细胞[5];(3)体细胞核转移(somaticcellnucleartransplantation,SCNT)。
6、人胚胎干细胞系的建立1989年Prea尝试从人畸胎瘤分离ES细胞,初步证明了人ES 细胞系建立的可能性。
1998年Thomson领导的小组将合法获得的体外受精的人早期胚胎在体外培养至囊胚期,利用免疫外科手术去除透明带,以抗BeWO细胞的单抗作免疫标记,剔除外层细胞,以35Gyγ射线照射小鼠胚胎成纤维细胞作饲养层,以DMEM+胎牛血清+谷氨酰胺+巯基乙醇+非必需氨基酸作为培养液,体外培养人囊胚内细胞群,9～15d后将长出的细胞团吹散或者用胰酶或EDTA消化,然后继续在小鼠滋养层细胞上生长,挑选具有均一的未分化形态的单克隆细胞团,吹散成50～100个细胞的小团后再行培养,如此重复直至成系。
在此期间每一步都需观察细胞染色体核型,以确定它未癌变。
此后细胞系经吹打或胶原酶IV处理长期传代。
他们从14个囊胚中,最终建立起5个人类ES细胞系:H1、H13、H14、H7和H19。
这些细胞系继续培养5～6个月传32代仍可继续生长[6]。
Gearhart领导的小组采用了与Thomson小组不同的方法,从5～9周龄流产胎儿的性腺嵴(gonadalridges)及肠系膜中分离原始的干细胞(primordialgermcells,PGCs),命名为EG细胞。
以期避免因直接利用胚胎所造成的伦理学上的麻烦。
将EG细胞体外培养于小鼠成纤维细胞层上,培养体系中加入重组人LIF,重组人碱性成纤维细胞生长因子及Foskolin,7～21d后形成较大的多细胞集落,其形态与小鼠EG或ES细胞集落相似。
经过一系列与Thomson实验室相似的免疫组化及功能实验,证明获得了可成系的人胚胎干细胞集落[7]。
迄今为止,除Thomson、Gearhart和Shamblott等的报道外,人ES细胞分离尚无成功报道,主要原因是人ES细胞建株的条件尚不成熟,而对人ES细胞体外诱导分化的研究至今尚无报道。
7、胚胎干细胞的应用前景及主要问题由于胚胎干细胞的高度复制能力及多向性分化的潜能,已展示出很好的研究、应用前景。
如将特殊改变的基因转导至ES细胞中,体外选择后将ES细胞导入机体,使ES中的遗传信息传达给子代,可能有助于克服出生缺陷,纠正某些遗传性疾病[8] ;将经过基因修饰过的ES或EG细胞与正常细胞放在一起形成嵌合体,研究发育进程中细胞与细胞之间相互作用对细胞突变的影响[9];将ES或EG细胞中某个基因敲除或将外来的某个基因导入,研究特定基因对胚胎发育、药物代谢和肿瘤形成的影响等[10~12] 。