實(shí)驗(yàn)動物胚胎工程技術(shù)-文庫吧資料
2024-09-24 20:53本頁面
【正文】 ，以促進(jìn)重編程。 4. AS細(xì)胞 的應(yīng)用 疾病的替代治療和移植治療 如用造血干細(xì)胞治療白血病 ， 造血干細(xì)胞在體外誘導(dǎo)分化成心肌細(xì)胞來修復(fù)受損傷的心肌，治療心力衰竭。 所有干細(xì)胞中，來源于骨髓的干細(xì)胞在多向性分化方面具有較大的潛能，分為 造血干細(xì)胞 (HSC)和骨髓間質(zhì)干細(xì)胞 (MSC)。 通常情況下，供體干細(xì)胞在受體中分化為與其組織來源一致的細(xì)胞。再用各種技術(shù)從體外培養(yǎng)細(xì)胞中分離 AS細(xì)胞 ，如用免疫磁珠分離系統(tǒng)分離乳腺AS細(xì)胞 ?，F(xiàn)在可從骨髓和血液、胎盤、臍帶、肌肉、大腦、皮膚、脂肪、滑膜等多種組織中獲取各種多能干細(xì)胞。 49 ，用于器官移植 隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過 ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化，還可以培育出人造組織器官，解決目前臨床上存在的供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。利用 ES細(xì)胞可以誘導(dǎo)分化形成新的組織 細(xì)胞的特性，移植 ES細(xì)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。用于研究未知基因的生物學(xué)功能。 47 由于用 ES細(xì)胞可進(jìn)行基因打靶，容易獲得基因敲除或定向插入外源基因的 ES細(xì)胞，因此是基因敲除和基因插入的首選細(xì)胞。 46 ES細(xì)胞僅在飼養(yǎng)層細(xì)胞上或在添加白血病抑制因子 (LIF)或白細(xì)胞介素 6(IL6)的培養(yǎng)液中維持不分化狀態(tài)。 45 （四）胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用 由于 ES細(xì)胞可分化為胚胎內(nèi)胚層、中胚層和外胚層中任何一種類型細(xì)胞，因此可用遺傳標(biāo)記的 ES細(xì)胞 (如標(biāo)記半乳糖苷酶基因 )注入囊胚腔，通過組織化學(xué)染色追蹤 ES細(xì)胞的分化特點(diǎn)，探索胚胎發(fā)育過程中細(xì)胞分化、組織和器官形成的規(guī)律。 ? SSEAs: 人 ES細(xì)胞表達(dá) SSEA3和 SSEA4， 但不表達(dá) SSEA1。 該表達(dá)對于維持干細(xì)胞的自我更新和多能性是必要的 。畸胎瘤內(nèi)部有多種細(xì)胞生長，如上皮細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、成纖維細(xì)胞以及干細(xì)胞集落等，也可看到各胚層組織的分化，如軟骨、肌肉組織、上皮組織及腺體等。在建系之初需要對其核型 、 分化能力和細(xì)胞標(biāo)志物進(jìn)行鑒定 1．核型 2．體外分化試驗(yàn) 將 ES細(xì)胞在無飼養(yǎng)層、低胎牛血清的培養(yǎng)液中懸浮培養(yǎng)，數(shù)天后形成胚樣小體（ embryoid bodies）的內(nèi)皮樣大型細(xì)胞團(tuán)；向成纖維細(xì)胞、心肌細(xì)胞以及造血細(xì)胞的分化。在培養(yǎng)液中加用白血病抑制因子（ Leukemia Inhibitory Factor， LIF）能更有效地維持未分化的 ES細(xì)胞。一旦條件不適合， ES細(xì)胞容易發(fā)生分化，從而失去 ES細(xì)胞的特性。 42 目前除了從 小鼠、大鼠 和人 分離得到并建立 ES細(xì)胞系外，還未從其它動物的囊胚中分離到 ES細(xì)胞系。 ? 由于內(nèi)細(xì)胞群可以發(fā)育成完整的個(gè)體，因而這些細(xì)胞被認(rèn)為具有 全能性。 ? 內(nèi)細(xì)胞群 :具有未分化特性，可進(jìn)一步分裂 ,分化形成內(nèi)、中、外三個(gè)胚層。目前研究中較為理想的供體細(xì)胞主要有血細(xì)胞 (如 T 細(xì)胞和 B 細(xì)胞等 )、脂肪細(xì)胞和皮膚成纖維細(xì)胞。他們通過慢病毒載體介導(dǎo)將 Oct Sox cMyc 和 Klf4 4 種轉(zhuǎn)錄因子基因 導(dǎo)入小鼠皮膚成纖維細(xì)胞 , 獲得了具有強(qiáng)大的自我更新能力和分化潛能的多能性干細(xì)胞 , 命名為 “誘導(dǎo)性多潛能干細(xì)胞” (Induced pluripotent stem cells, iPS 細(xì)胞 )。 AS細(xì)胞 是 ES細(xì)胞 定植于胎兒和成人的各種組織和器官中的“種子”，具有自我更新和分化為組織特異細(xì)胞的能力，即分化為相應(yīng)組織和器官中細(xì)胞的“專能”細(xì)胞，包括神經(jīng)干細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、精原干細(xì)胞、皮膚干細(xì)胞和肝臟干細(xì)胞等。根據(jù)發(fā)育階段，可將干細(xì)胞分為 胚胎干細(xì)胞(embryonic stem cells， ES細(xì)胞 )和 成體干細(xì)胞 (adult stem cells， AS細(xì)胞 )。 ?核移植由于沒有經(jīng)過精子和卵子的受精過程， 核移植動物的全部遺傳信息來自供體核細(xì)胞， 等于是復(fù)制了提供細(xì)胞核的動物，因而把它俗稱為 “ 克隆 ” 。 32 ? 核移植 （ Nuclear transfer） 是指將動物細(xì)胞的細(xì)胞核移植到另一個(gè)體的去核卵母細(xì)胞胞質(zhì)中 ， 通過電激活 ， 使供體核重編程序 ， 形成的重構(gòu)卵發(fā)育成胚胎 ， 最后通過胚胎移植 ， 使之發(fā)育成個(gè)體 。 無性生殖在植物中很常見，在動物中過去認(rèn)為是不可能的。 ⒋ 應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)動物育種和野生動物的實(shí)驗(yàn)動物化。 ⒉ 應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)動物胚胎的長途運(yùn)輸。 28 ? 采用低溫保護(hù)劑防止低溫?fù)p傷： 二甲基亞砜（ DMSO）、聚乙烯砒咯烷酮 (pvp)、甲醇、乙二醇、羥甲基淀粉（ HES）等可以避免或減少結(jié)冰的程度與速度，降低細(xì)胞周圍未凍結(jié)溶液中的電解質(zhì)濃度，從而避免或減少胚胎冷凍過程中所發(fā)生的物理和化學(xué)損傷。 ? 低溫?fù)p傷：如果冷卻速度過慢，胞外溶液中水分大量結(jié)冰，溶液濃度提高，胞內(nèi)水分大量滲出，導(dǎo)致細(xì)胞的強(qiáng)烈收縮和細(xì)胞處于高濃度的溶液中時(shí)間過長，從而造成 化學(xué)損傷 ；如果冷卻速度過快，胞內(nèi)水分來不及通過細(xì)胞膜向外滲出，胞內(nèi)溶液過冷而結(jié)冰，從而造成 物理損傷 。 六、胚胎冷凍保存 27 （一）胚胎冷凍保存的機(jī)制 ? 低溫降低了胚胎內(nèi)的生化反應(yīng)速度。 這一特點(diǎn)在畜牧業(yè)特別有用， 如為了加快良種奶牛的繁殖，可將良種奶牛的胚胎移植到普通黃牛的生殖管道內(nèi)，借腹懷胎。 25 同一種屬內(nèi)的不同品種品系可互相進(jìn)行胚胎移植。 不同發(fā)育階段的胚胎移植的部位不同。 五、胚胎移植 24 體外培養(yǎng)的胚胎必須移植到同步發(fā)情的雌性動物生殖管道內(nèi)。 23 胚胎工程的最后一道工序 將受精卵或發(fā)育到一定時(shí)期的早期胚胎 ,移植到受體動物生殖管道的一定部位 ,能在子宮內(nèi)著床 、 生長 、 發(fā)育 、 分娩 、 出生仔代動物的
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