胚胎干细胞的研究与利用

小鼠胚胎干细胞（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ,ＥＳ ｃｅｌｌ）由小鼠囊胚期内细胞团（ｉｎｎｅｒ ｃｅｌｌ ｍａｓｓ）分离得到,具有在体外保持不分我限增殖能力;在胎鼠或成鼠体内胚胎干细胞可以分化形成各种细胞类型;在合适的增减条件下,胚胎干细胞可以定向诱经形成多种细胞类型。人们利用胚胎干细胞建立了多种细胞、组织的体外分化模型,发现并确定了一系列新的生物海性因子,并用于研究哺乳动物早期发育中细     

两性小鼠核移植胚胎干细胞系的建立及其在胚胎干细胞多能性评估中的研究

治疗性克隆的安全性与风险性是阻碍治疗性克隆发展的关键环节之一. 由于受到社会伦理问题的限制, 人胚胎干细胞的多能性检测只能通过畸胎瘤的方式鉴定, 与传统的小鼠生殖系嵌合鉴定方式不同. 但是两种多能性检测方式之间的区别还不清楚. 本研究利用遗传突变两性小鼠心肌成纤维细胞作为核移植供体细胞, 构建核移植胚胎, 经过体外培养获得克隆囊胚, 建立核移植胚胎干细胞系. 对胚胎干细胞系的鉴定结果表明, 两性小鼠核移植胚胎干细胞系表达所有小鼠胚胎干细胞系多能性及特异的分子标记, 如碱性磷酸酶活性, Oct4, Nanog, SSEA-1等, 干细胞注射到免疫缺陷小鼠(SCID)体内能够形成含有三胚层分化附属物的畸胎瘤组织, 证明两性小鼠核移植胚胎干细胞系具有多能性. 但通过囊胚注射的方式获得的二倍体嵌合小鼠经过交配不能获得生殖系嵌合的小鼠, 因而两性小鼠核移植胚胎干细胞系并不具有全能性, 说明体内形成三胚层分化附属物的畸胎瘤组织并不能替代传统的生殖系嵌合, 提示在人治疗性克隆胚胎干细胞系多能性鉴定中, 仍然需要更多、更严格的标准, 进而最大程度地降低治疗性克隆临床应用的风险性.     

形形色色的科学之谜

细胞自杀之谜最近,在美国休斯医学院进行胚胎发育研究的科学家,制造出一只实验蠕虫。它在胚胎发育的细胞中分化。能按人工插入DNA 中的指令行事。模拟胚胎发育的过程,初步解开了胚胎分化之谜。形成器官的原始材料是一大堆细胞,必须把多余的去掉,才能像雕塑家一样塑造自己。例如,平原基细胞团在分化中让五指间的细胞自杀,手指细胞生长,就发育成一只完整的     

漫话干细胞

同克隆一样,干细胞技术因为其光明的应用前景和快速的发展速度越来越受到人们的关注。这是为什么呢?干细胞是什么所谓“干细胞”,是指一类具有自我更新和分化潜能的细胞。按分化潜能的大小,干细胞基本上可分为三种类型;一类是全能性干细胞,它具有形成完整个体的分化潜能。如胚胎干细胞(简称ES细胞),它是从早期胚胎的内细胞团分离出来的一种高度未分化的细胞系,具有与早期胚胎细胞相似的形态特征和很强的分化能力,它可以无限增殖并分化成为全身200多种细胞类型,进一步形成机体的组织和器官。另一类是     

核质比对家兔胚胎发育的影响

通过显微操作和电融合方法人为改变原核期胚胎的核质比,比较异常核质比胚胎发育与正常胚胎发育的异同。结果表明：改变（增加或减少）原核期胚胎的核质比会使胚胎发育出现异常;虽然发育到囊胚的比例与正常胚胎无显著差异（Ｐ〉０．０５）,而且囊胚形成的时间相似,但具有异常核质比的胚胎发育到囊胚时的细胞数较正常胚胎的细胞数少。     

绵羊体细胞克隆胚胎的异常DNA甲基化模式

以体外受精胚胎作为对照, 利用抗5-甲基胞嘧啶抗体免疫荧光法对绵羊体细胞克隆胚胎的基因组甲基化模式进行了分析. 实验结果表明: (ⅰ) 在着床前发育过程中, 体细胞克隆胚胎呈现出与体外受精胚胎类似的去甲基化趋势, 即在8-细胞期甲基化水平降到最低点, 紧接着在桑椹胚时又升高, 但是克隆胚胎的甲基化水平明显高于同一时期的体外受精胚胎, 特别在8-细胞期及其以后时期; (ⅱ) 克隆囊胚的甲基化模式与体外受精囊胚不同, 克隆囊胚的内细胞团(inner cell mass, ICM)和滋养层(trophectoderm cells, TE)甲基化水平相当, 而体外受精囊胚的内细胞甲基化水平低于滋养层. 研究结果表明, 与体外受精胚胎相比, 克隆胚胎的DNA甲基化重编程存在异常, 它可能是导致克隆胚胎发育失败的原因之一.     

发育重演律

个体的发育是由受精卵通过一系列细胞分化形成的,第一次细胞分化的结果是囊胚的形成。囊胚由外胚滋养层和内细胞团构成,外胚滋养层负责胚胎与外界的物质交换,以支持内细胞团的进一步分化。随后的细胞分化则导致一系列“类囊胚”的形成。“类囊胚”由外围的“类外胚滋养层”和内部的“类内细胞团”构成,“类内细胞团”为干细胞。每个“类囊胚”均由上一级“类囊胚”的“类内细胞团”形成,“类内细胞团”的分化潜能随 “类囊胚”的层级增多而逐次降低。最后一级“类囊胚”的“类内细胞团”不再形成“类囊胚”,只能形成特定的功能细胞。“类外胚滋养层”的主要作用是为其内的“类内细胞团”提供合适的微环境,以支持其发育。“类外胚滋养层”形成的组织一般为结缔组织或上皮组织。个体的发育实际上是“类囊胚”不断形成和演化的过程,该过程是生物发育普遍遵循的共同规律。     

细胞中的“超能战士”——干细胞

<正>人体干细胞自我更新和产生新组织的潜能几乎是无穷的,这些特性使得干细胞成为实验室,乃至医学应用上的重要工具。在生物学或医学研究领域,干细胞作为一种有效的治疗手段,其潜能令人难以置信。那么,干细胞是什么?它从何而来?在医学上又有哪些惊人的潜能呢?干细胞从哪里来人体大约由60万亿个细胞组成,这些细胞分属220种细胞类型,各自具有不同的功能。人体机能庞大复杂,却杂而不乱,原因就在于支撑人体的几百种细胞都源于精子和卵子的结合体——受精卵,由它再分化出人体内所有类型的细胞。从这个意义上来说,受精卵是超能的。受精卵发育成胚胎,进而发育成胎儿。而早期未分化的胚胎细胞也是干细胞家族的一员,即"胚胎干细胞"。所谓"干细胞",就是始终存在     

以胚胎干细胞为核供体能促进异种重构胚的体外发育

体细胞在异种成熟的去核卵母细胞中能够去分化和重编程,并能发育到囊胚,甚至能全程发育正常出生。为了评价胚胎干细胞作为供核细胞在异种动物克隆中的意义,以小鼠胚胎干细胞（ES）为核供体,兔成熟的去核卵母细胞为受体构建异种重构胚,分析其在体外的发育能力,并以小鼠胚胎成纤维细胞和成年小鼠外耳皮肤的成纤维细胞为对照。通过核移植的方法分别把3种细胞移入成熟的兔去核卵母细胞透明带下,经电融合和激活后,在体外培养,胚胎干细胞作为供核细胞所构建的异种重构胚在体外发育到囊胚的比例为16.1％,明显高于用成年小鼠外耳皮肤成纤维细胞（0％～3.1％,P<0.05）和小鼠胚胎成纤维细胞（2.1％～3.7％,P<0.05）所构建的异种重构胚的体外囊胚发育率.重构囊胚细胞经染色体分析,证实其染色体来源于小鼠胚胎干细胞。以上结果显示,用胚胎干细胞作为供核细胞,比体细胞作为供核细胞所构建的异种重构胚更容易进行重编程,并且胚胎干细胞指导异种克隆胚胎正常发育的能力强于体细胞。     

胚胎干细胞多潜能性维持的分子机制

分离于着床前胚胎内细胞团的胚胎干细胞是多潜能性细胞, 在胚泡注射后能产生3个胚层的所有细胞和组织类型. 在合适的培养条件下, 胚胎干细胞保持其多潜能性, 即维持其多向发育潜能及在不分化状态下的对称性细胞分裂能力. 胚胎干细胞的多潜能性是其得以广泛应用的基础. 胚胎干细胞可作为基因敲除或转基因动物的供体细胞、哺乳动物发育的体外模型和再生医学中进行细胞治疗的细胞库. 要实现这些目的, 必须建立化学成分明确的培养体系并在体外长期培养过程中保持胚胎干细胞的多潜能性, 同时应能够对其进行定向诱导分化. 因此, 理解和阐明胚胎干细胞多潜能性维持的分子机制是首要前提. 本文概述了该方面研究的最新进展, 包括LIF/STAT3, BMPs/Smads, canonical Wnt, TGFβ/activin/nodal, PI3K和FGF等信号通路以及oct4, nanog等多潜能性维持相关基因, 并对小鼠和人ES细胞多潜能性维持系统的调控机制及其差异进行了探讨. 进一步阐明这些信号通路和基因之间的相互作用以及胚胎干细胞多潜能性维持系统的调控机制将是未来胚胎干细胞研究领域的主要目标.     

干细胞研究需要更多人才

近日读到2006年3月英国《自然·医学》杂志上刊登一篇“盛慧珍”的专访。文章的第一句话是:“至少在干细胞研究的学术圈子以外,盛慧珍是不太知名的,可是,她也许应该是一位知名学者。”盛慧珍是我认识的从美国回来工作的科学家,我同意这样的评价。盛慧珍教授成功地把手术切下来的人的包皮细胞的细胞核,转入取出了细胞核的兔的卵母细胞里,由此发育成的早期胚胎中获得了人胚胎干细胞。这项研究的重大意义是第一次证明,灵长类已经分化了的体细胞也能消除分化,并获得重新分化成各种类型细胞的能力。也就是说,获得了“重编程”能力。同时,由于治疗…     

实验筛选到针对肿瘤干细胞的化合物

假设：肿瘤干细胞 人作为一个成体的存在是起始于一个细胞分裂之后由于所处环境及位置或其他一些目前仍未洞悉等因素的影响而发育成为不同的组织、器官。这就是所谓的全能性干细胞。而在成体内也存在着一些干细胞被称为成体干细胞,它们作为干细胞但是不能发育成一个个体．只能发育成特定的组织来源的细胞．譬如造血干细胞等。这些干细胞均具有两个特性：自我复制的能力和分化为其他细胞的能力;而肿瘤干细胞假设的提出即基于此。也即认为在肿瘤组织作为一个器官,其中存在着一群细胞。尽管数量很少,但是它们可以自我复制而且可以分化为其他种类的肿瘤细胞对人体造成相应的危害：而肿瘤经过治疗后复发和转移就是因为这群细胞发挥作用所致。     

基因抑制蛋白质揭示干细胞奥秘

科学家已经采取措施来揭示“干细胞性质”的奥秘:将对是什么促使胚胎干细胞(ES)能无休止地复制并保持其演变成为任何种类人体细胞的潜能作出解释。近期《细胞》和《自然》杂志上发表的论文称,保持干细胞特性的关键因素是称为多冠状聚合蛋白质的分子。美国麻省理工学院(MIT)和剑桥怀特黑德生物医学研究所的研究小组报道,这些蛋白质和其他蛋白质协同作用以抑制大部分调节基因(调节基因的蛋白质启动起关键作用的发育基因),使胚胎干细胞保持处于未分化状态。已知多冠状聚合蛋白质在诸如果蝇和人等不同生物体的发育上,都具有关键性的抑制基因的…     

神经干细胞的体外培养和外源基因在其中的表达

神经干细胞（ｎｅｕｒａｌ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌｓ,ＮＳＣｓ）是中枢神经系统中保持分裂和分化潜能的细胞,在研究神经系统的发育,分化以及治疗神经系统疾病中具有重要的作用,神经干细胞的移植已成为人们探索治疗神经系统疾病的新途径,成功地在体外对神经干细胞进行了分离和培养,并对其在胎鼠脑中的分布进行了鉴定,还证明带有ＧＦＰ（ｇｒｅｅｎ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｐｒｏｔｅｉｎ）报告基因的腺病毒感染神经干细胞后     

克隆人类胚胎:制造天使还是放出魔鬼?

人类胚胎首次克隆潘多拉盒终于打开2 0 0 1年 11月 2 5日 ,位于马萨诸塞州的美国先进细胞技术公司 (ＡＣＴ)宣布已成功克隆出人类胚胎。就像当年第一只克隆羊诞生所带来的巨大冲击一样 ,人类克隆胚胎的出现 ,国际医学界为之震动 ,围绕该研究的伦理道德问题再次摆在世人面前。美国先进细胞技术公司的首席执行官米歇尔·韦斯特 (ＭｉｃｈａｅｌＷｅｓｔ,见图 )在宣布这一成果时说 :“这次实验采用了 8个卵细胞样本 ,其中的两个形成了 4个细胞的胚胎 ,在分裂到 6个细胞时停止了分裂。”韦斯特还说 ,首次克隆出的人类胚胎“很初级” ,数目还不足…     

胚胎干细胞及其在神经系统疾病中的应用

胚胎干细胞是由桑椹胚、内细胞团或原始生殖细胞经体外抑制分化培养后分离筛选出的具有发育全能（或多能）性的细胞。它可在体外无限增殖,并且经诱导后可定向分化为多种细胞类型。因此它可作为细胞替代疗法中的种子细胞来源,为许多疑难疾患的治疗提供崭新的思路和良好的前景。近年来,随着社会的老龄化,神经系统退化性疾病在人类疾病谱中占越来重要的地位,将胚胎干细胞用于此类疾病的治疗,在动物实验中已取得初步成效。此外,胚胎干细胞变可用于治疗脊髓损伤等。本文将就近年来有关胚胎干细胞的分离及鉴定、胚胎干细胞的自我更新、定向分化及其在神经系统疾病中的应用等方面的研究进展作一综述。     

体外定向诱导胚胎干细胞为造血细胞

采用分阶段诱导小鼠和人胚胎细胞分化的培养体系,用流式细胞仪,免疫组织化学及Ｗｒｉｇｈｔ染色鉴定细胞,探索体外定向诱导小鼠及人的胚胎干细胞（ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｓｔｅｍ ｃｅｌｌ,ＥＳ）为造血细胞的方法,为胚胎干细胞来源的造血细胞应用于临床,以及研究造血细胞发育机制奠定基础。     

科学家培育出首批公用高纯度人类胚胎干细胞

英国伦敦大学研究人员培育出没有受动物原料污染的纯度极高的人类胚胎干细胞,并已交付给英国干细胞库,有需求者可直接从库中取用。胚胎干细胞是指胚胎中一些具有发育成各种组织和器官能力的细胞,在医学上具有巨大的应用前景。过去培育人类胚胎干细胞时往往还要用到一些源于动物的材料,比如源于猪的酶和源于牛的血清等。这样得到的胚胎     

胚胎干细胞向肝系细胞定向分化及其在肝再生中的应用

细胞移植和生物人工肝(bioartificial liver, BAL)作为终末期肝病的辅助治疗方法, 在越来越受到广泛关注的同时, 也面临着细胞来源、数量限制、存活期短、功能迅速降低等问题, 因此迫切需要寻找新的、合适的细胞来源. 胚胎干细胞(embryonic stem cell, ESC)是从囊胚内细胞团(inner cell mass, ICM)中分离获得的、具有无限增殖能力和分化全能性的原始细胞, 能在特定的诱导条件下分化成各种组织 特异性细胞, 在临床上具有极其广阔的应用前景, 其向肝系细胞的定向分化使其可能成为肝脏细胞移植和BAL的一个重要细胞来源. 目前, 研究重点在于控制分化过程以获得足够数量的所需类型细胞. 本文概括了肝脏的发育与分化, 综述了ESC向肝系细胞定向诱导分化的最新研究进展, 并对其在肝再生中的应用和存在问题也进行了探讨, 希冀对该领域的研究提供一些新的思路.     

人体器官的再生

不久前,科学家成功分离人体胚胎干细胞的新闻轰动了世界。胚胎干细胞是在构成人体的细胞中具有特殊分化功能的细胞,如果分离胚胎干细胞成为可能,那么种种人体脏器的再生就不再是梦想。我们