20xx年醫(yī)學(xué)專題—干細(xì)胞研究進(jìn)展(編輯修改稿)
2024-11-19 04:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞分化，如上皮組織的基底層干細(xì)胞、肌肉中的成肌細(xì)胞。 通常將干細(xì)胞分為胚胎干細(xì)胞和存在于成熟個(gè)體組織器官內(nèi)的成體干細(xì)胞。 胚胎干細(xì)胞 胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cell,ESC）是一種從哺乳動(dòng)物早期胚胎的囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞經(jīng)分離、體外抑制分化培養(yǎng)得到的具有發(fā)育全能性( 或多能性) 的一類干細(xì)胞。與已經(jīng)成熟分化的體細(xì)胞一樣，ES細(xì)胞也是一分為二地分裂增殖，且ESC具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性。在一定的培養(yǎng)條件下，ES細(xì)胞可以在體外長久和穩(wěn)定地自我復(fù)制。無論在體外還是體內(nèi)環(huán)境，ES細(xì)胞都能被誘導(dǎo)分化為內(nèi)、中、外3個(gè)胚層的幾乎所有類型細(xì)胞。ES細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)始于研究胚胎瘤細(xì)胞，而有關(guān)人胚胎干細(xì)胞研究最多的是從囊胚期內(nèi)細(xì)胞群中直接分離胚胎干細(xì)胞。 胚胎干細(xì)胞的生物學(xué)特性 ES細(xì)胞具有與早期胚胎細(xì)胞相似的形態(tài)結(jié)構(gòu)，細(xì)胞體積小，核大，核質(zhì)比高，有一個(gè)或多個(gè)明顯的核仁，核型正常，具有整倍性。在體外分化抑制性生長時(shí)ES細(xì)胞呈克隆狀生長，細(xì)胞緊密聚集在一起，形似鳥巢，細(xì)胞界限不清，用堿性磷酸酶染色，ES細(xì)胞呈棕紅色，而周圍的成纖維細(xì)胞呈淡黃色。ES細(xì)胞具有正常的二倍體核型和高度分化潛能。在體外需在飼養(yǎng)層細(xì)胞或抑制分化因子作用下才能保其未分化狀態(tài)，一旦脫離飼養(yǎng)層就會(huì)自發(fā)地進(jìn)行分化。在不同物質(zhì)、不同刺激因素的作用下，ES細(xì)胞可向不同方向分化，表現(xiàn)出高度分化潛能。時(shí)相專一性胚胎抗原Oct4基因的表達(dá)蛋白為ESC發(fā)育全能性的標(biāo)志，另外，ES細(xì)胞中 AFP及端粒酶活性較高，可用于ES細(xì)胞分化與否的鑒定。 胚胎干細(xì)胞的研究進(jìn)展目前ES細(xì)胞主要研究方向是不同哺乳動(dòng)物ESC的建系和體外定向分化。ES細(xì)胞建系，來自由分離的內(nèi)細(xì)胞群細(xì)胞、從59周的胚胎生殖腺中分離ES細(xì)胞；也用克隆技術(shù)將體細(xì)胞核移植到去核卵母細(xì)胞中，使之發(fā)育成囊胚，再分離其內(nèi)細(xì)胞群細(xì)胞，由這種方法獲得的細(xì)胞或組織，遺傳物質(zhì)和供體一致，故移植后不會(huì)產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。1981年，Evans等首先建立了小鼠的ES細(xì)胞系，在此之后近20年里，人們相繼自早期胚胎建立了倉鼠、豬、兔、水貂、大鼠、魚類、鳥類、牛、靈長類動(dòng)物(恒河猴、狨)和人的類ES細(xì)胞系。ES細(xì)胞的培養(yǎng)體系主要分為含飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)法和無飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)法。含飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)法中常用的飼養(yǎng)層為小鼠胚胎成纖維細(xì)胞（PMEF），不過由于存在異體污染的風(fēng)險(xiǎn)，科技人員更多選擇開發(fā)用于無飼養(yǎng)層細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液。目前已經(jīng)有較多商業(yè)化的無飼養(yǎng)層、無異源污染的成分明確的培養(yǎng)液出現(xiàn)，但是已被報(bào)道可用于HES建系的培養(yǎng)液僅有TeSR1，尚處試驗(yàn)階段未被商業(yè)化.ES細(xì)胞可在體外定向誘導(dǎo)為多種細(xì)胞類型，如神經(jīng)細(xì)胞、成骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等。其誘導(dǎo)方法有很多，常用的有：外源性生長因子誘導(dǎo)ES細(xì)胞分化、轉(zhuǎn)基因誘導(dǎo)ES細(xì)胞分化、ES細(xì)胞與其他細(xì)胞共培養(yǎng)的方式誘導(dǎo)ESC分化。并且ES細(xì)胞的分化受內(nèi)源性因素和外源性因素的共同調(diào)節(jié)。ES細(xì)胞及其體外分化模型能夠模擬胚胎正常發(fā)育進(jìn)程，在發(fā)育生物學(xué)、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的生產(chǎn)、克隆動(dòng)物、動(dòng)物和人類疾病模型的建立、藥物的開發(fā)和篩選、基因治療、細(xì)胞組織和器官的修復(fù)和移植治療等方面都有廣泛的應(yīng)用前景[6]。 胚胎干細(xì)胞面臨的問題 在ES細(xì)胞的研究中，仍然存在著許多問題，如誘導(dǎo)分化效率低、定向細(xì)胞分離和純化困難、培養(yǎng)條件滯后、定向分化的機(jī)制、臨床應(yīng)用與轉(zhuǎn)基因的安全性、交叉污染、免疫排斥等，但最主要的還是涉及到的倫理問題。人胚胎干細(xì)胞的
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