最新精编医学专题—胚胎干细胞的研究进展.docx

胚胎干细胞的研究进展摘要：胚胎干细胞(embryonicstemcellsEScells)是存在于胚胎发育早期阶段具有自我更新和多分化潜能性的干细胞是组成机体各种组织器官的起源细胞。已经广泛用于生命科学的许多领域它在医学方面的应用成为医学领域的研究热点。本文综述了近些年关于胚胎干细胞分离培养与鉴定特征和应用的研究进展同时也指出了目前所面临的问题对今后的研究方向进行了展望。关键词：胚胎干细胞；分离培养与鉴定特征；应用胚胎干细胞（embryonicstemcellES细胞）是一种从早期胚胎的囊胚内细胞团细胞或胎儿原始生殖细胞(primordialgermcellsPGCs)中经分离体外抑制分化培养得到的具有发育全能性(或多能性)的一类干细胞与已经成熟分化的体细胞一样ES细胞也是一分为二地分裂增殖且ESC具有体外培养无限增殖自我更新和多向分化的特性。在一定的培养条件下ES细胞可以在体外长久和稳定地自我复制实现永生无论在体外还是体内环境ES细胞都能被诱导分化为内中外3个胚层的几乎所有类型细胞。因此ES细胞成为研究哺乳动物早期胚胎发生细胞组织分化基因表达调控等发育生物学基础研究的一个非常理想的模型系统和非常有用的工具也是进行动物胚胎工程开发和用于治疗各种疾病修复受损伤的组织和器官的一个重要途径具有广泛的应用前景[12]。20世纪末开始ES细胞的研究就一直是生物医学领域的热点。美国《科学》杂志评出的上个世纪十大科学突破中“干细胞研究与应用”名列榜首。ES细胞的研究还处于起步阶段目前人们已经能够分离培养干细胞但诱导ES细胞定向分化还面临许多困难。1胚胎干细胞的概念和研究历史胚胎干细胞研究的起源来自20世纪70年代对畸胎瘤的研究：有人把早期的小鼠胚胎移植到成年小鼠体内后产生了畸胎癌(即恶性的畸胎瘤)畸胎癌内的细胞(即EC胚胎癌细胞)能在体外自我更新且能分化成不同种类的细胞由于这种类型的畸胎癌只能由着床前的早期小鼠胚胎产生因此推测EC细胞的来源是胚胎发育早期短暂出现的外胚层细胞(epiblast)关于EC细胞的研究使科学家认为可能从小鼠早期胚胎中分离到一种能分化成多种细胞的具有全能性的干细胞即胚胎干细胞(ESC)。ES细胞研究首先源于畸胎瘤干细胞(teratocarcinomastemcell)或胚胎瘤细胞(embryoniccarcinomacellEC细胞)。1958年Steven通过把小鼠早期胚胎移植到129小鼠精巢或肾脏被膜下得到了EC细胞。1981年英国剑桥大学的Evans和Kaufman[3]用延缓着床的胚泡和美国加州大学旧金山分校的Martin用条件培养基分别成功地分离、体外培养了小鼠的ES从此进入了胚胎干细胞培养建系的新纪元。此后人们建立了许多动物的ES细胞系1990年Evans[4]、Strojek[5]各自成功地建立了猪类ES细胞系。1992年Matsui[6]等用小鼠原始生殖细胞首先建成EC细胞系又开创了一种新的建立全能性(或多能性)细胞系的材料。1994年Robert[7]用牛原始生殖细胞建成EC细胞系证明了原始生殖细胞可以作为建立全能性(或多能性)细胞系的新型材料。1995年Thomson[8]等从恒河猴的胚囊中分离、建立了ES细胞株这是第一个建株的灵长类动物的ES。近年来美国Wiscosin大学的Thomson和Hopkins大学的Gearhart分别用不同的方法成功的得到了几个人的ES细胞系这一工作奠定了对人ES实验研究的基础。国内在细胞胚胎干方面的综合性研究虽然起步较晚(1989年)但发展非常迅速在基础研究方面尚克刚赖学良等已先后建立了小鼠和兔细胞系盛惠珍研究小组在国际上首次构建了人-兔核移植重构胚。在应用研究方面窦忠英的科研小组已第6次从人类胚胎干细胞中分化诱导得到心脏跳动样细胞团中国军事医学科学院发现了人胚胎干细胞素用于临床多种疾病的治疗取得了明显效果[9]。2胚胎干细胞的特征2.1胚胎干细胞的生物学特征ES细胞显著区别于其他细胞：（1）ES细胞具有全能性体外培养可诱导分化成机体的任何组织细胞类型。细胞全能性的标志是细胞表面有胚胎抗原和Oct4蛋白[10]；（2）ES细胞具有无限增殖性体外培养能在未分化状态下无限增值；（3）ES细胞具有种系传递功能；（4）ES细胞易于进行基因改造操作；（5）ES细胞保留了正常二倍体的性质且核型正常；（6）ES细胞能参与胚胎各组织器官的生长发育获得包括生殖系在内的后代；（7）ES细胞多数处在细胞周期的S期缺少G1期检测点；（8）在雌性哺乳动物的每个体细胞内2个X染色体中的一个会永久失活X失活不发生于未分化的ES细胞[1112]。2.2胚胎干细胞的形态学特征ES细胞具有与早期胚胎细胞相似的形态结构细