胚胎干细胞范文精选

不久前，再生医学跨过了决定性阶段。科学家利用干细胞成功修复了两位患者的视网膜。此举激发起人们对于人体持续更新的巨大希望。

2011年7月，美国洛杉矶朱尔斯・斯坦眼科研究所几位医生在卫生部指导下实施视网膜手术，成功扭转了两位患者失明的厄运。其中一位年已七旬，患有老年性黄斑变性，另一位患有黄色斑点状眼底合并黄斑变性。这是科学家首次利用人的胚胎干细胞来修复视网膜，显示出人体持续更新的希望，因而意义重大。与成人某些器官中分化能力有限的干细胞不同，胚胎干细胞具有分化大脑、心脏、肺等各种人类器官的能力，是再生医学的有力工具。1998年，人们从5～6天的人体胚胎中发现了胚胎干细胞。此后，它便成为许多研究项目的研究对象。由于胚胎干细胞的一些作用尚未得到确认，因此还处于实验室研究阶段。此次手术成功，极大地加快了未来医学――再生医学的发展进程。

对此，朱尔斯・斯坦眼科研究所眼外科医生事先并未真正料到。当然，在进入手术室时，他们清楚将要实施一项全新手术。眼科医生让皮埃尔・于布施曼解释说：“从技术上看，我们做的是常规手术。先是轻轻地提起患者的视网膜，然后注射几滴液体。”与以往不同的是，该液体含有眼睛接收光所必不可少的色素细胞，数量达到50000个以上。

新疗法带来希望

这些珍贵的色素细胞由2000个左右的胚胎干细胞转化而来。美国先进细胞科技公司ACT研究的细胞培养与分化方法，使它们保留了若干增值能力。因此，培养的细胞被注射到患者的某个准确部位后，便能够定植于局部视网膜底并且将其覆盖。

解释：胚胎干细胞，也称为多能干细胞，可以从5～6天的人类胚胎中找到，是人体各种细胞的起源。为了开展研究，实验室通常用多余胚胎，也就是体外受精的弃用胚胎。

数月后，视网膜成像技术证实手术取得了成功，治疗部位的注射细胞最终可视物体。两位患者尽管仍然遭受晚期眼病的折磨，但视力得到了改善。对此，让皮埃尔・于布施曼持谨慎态度：“虽然运用新疗法来治疗这两种不治之症带给了人们极大希望，但是我们不能相信奇迹。经过手术治疗的患者仅有两名，因此即使结果看来非常鼓舞人心，但现在断定它的成功还为时尚早。”此后，美国和英国的一些其他患者也接受了类似手术治疗。全部结果将于2014年揭晓。与此同时，人们还将很快在心脏、大脑和胰腺等各种人体器官上进行试验。毫无疑问，胚胎干细胞将大显身手。

尽管如此，胚胎干细胞自从被发现并用于医学以来，也使人们惶恐不安。从人胚胎或非人胚胎提取胚胎干细胞的合法性，还引发了激烈的伦理争议。人们不安是出于生物学方面的原因。因为，胚胎干细胞的分化能力具有负面作用，有人怀疑它会促使肿瘤细胞生长，尤其是使畸胎瘤快速生长。为了限制这个风险，ACT公司寄希望于将无生命的器官植入眼内。这样，免疫排斥反应便极为有限。撇开新疗法的效果，两例开创性的视网膜手术都显示出胚胎干细胞对人体无害。对此，法国获准开展胚胎干细胞研究的21个研究中心之一，单基因病研究与干细胞治疗研究院实验室马克・佩尚斯基肯定地说：“这是振奋人心的好消息。”几个月前，相关研究还停滞不前。对于胚胎干细胞研究，这些令患者大为安心的结果可谓来得非常及时。

干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下可以分化成多种功能细胞。按照功能，干细胞可分为全能干细胞和多能干细胞、专能干细胞。胚胎干细胞（ESC）就是全能干细胞，能分化成各种组织和器官。多能干细胞则是一种或几种组织的起源细胞，能分化出多种类型的细胞，但不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞。例如，造血干细胞就是多能干细胞，能分化成红细胞、白细胞和血小板等多种血细胞。专能干细胞来源于多能干细胞，具有向特定细胞系分化的能力，也称为祖细胞。它只能分化成某一种专门的细胞，如红细胞。

根据细胞来源，干细胞可分为胚胎干细胞、成体干细胞和诱导多能干细胞（IPS）。胚胎干细胞是源自囊胚内细胞团的细胞。成体干细胞是组织或器官中的特异性干细胞，它们主要用于维持细胞功能的稳定，并负责机体的更新和创伤的愈合。诱导多能干细胞是人工诱导的干细胞，方法是导入几个外源性基因，诱导已经成型的体细胞分化为多能干细胞。

今天，在治疗疾病中，胚胎干细胞有了更多的试验结果。

治疗大脑和神经疾病

大脑神经元的损伤和病变会造成多种疾病，如帕金森氏病（又称震颤麻痹），这是最常见的神经退行性疾病之一，患病率为15～328/10万。虽然帕金森氏病的病因尚未完全明了，但其大脑的病变已经比较清楚，患者中脑的黑质致密部、蓝斑神经元色素脱失，黑质色素变淡并出现路易小体。这些变化导致这些部位及其神经末梢处多巴胺（DA）减少，当多巴胺减少≥70%时，就会产生震颤麻痹。

目前帕金森氏病是一种无法治愈的运动障碍疾病，患者存在严重的运动平衡障碍。帕金森氏病也是一种缓慢进展性疾病，开始时症状不明显，以后症状逐渐加重，先表现为一侧肢体不灵活，以后再波及另一侧。患者自觉手脚发硬，并伴有肢体抖动。此外，患者面部肌肉僵硬，口水常难以下咽，以致经常流涎，说话声细，言语不清。现在的治疗一般是让病人服用左旋多巴，这种药物能代替多巴胺发挥作用，但也存在副作用。因此，干细胞治疗是一种比较理想的方法，但是，目前这种方法还处于动物试验阶段。

瑞典隆德大学的谢恩・格拉利什等人对患帕金森氏病的大鼠进行了一项移植人的胚胎干细胞（hESC）的试验性治疗。首先是让人的胚胎干细胞衍生出多巴胺神经元，再将这种神经元移植到患帕金森氏病的大鼠的控制运动的大脑区域中。结果发现，移植到大鼠脑内的神经元能够存活，而且在5个月内能让大鼠脑内的多巴胺水平恢复正常，从而使大鼠恢复了正常的运动功能。

这一结果表明，人胚胎干细胞衍生的神经元可以成为治疗帕金森氏病的一种有效疗法，但是，还需要进行人体试验。

近年来，干细胞领域的发展方兴未艾。目前，已能从小鼠、大鼠、猴以及人的早期胚胎分离、培养、获得胚胎干细胞。与大多数哺乳动物的体细胞一样，胚胎干细胞也含有两套染色体，即二倍体。而哺乳动物的和卵细胞，以及一些植物的细胞里则只含有一套染色体，因此称为单倍体细胞。相较于二倍体，单倍体细胞更易用于对生物体的隐性形状进行遗传学研究，在水稻的遗传育种研究方面发挥了重大作用。

那么，有没有可能制造出单倍体胚胎干细胞呢？科学家们想出了非常巧妙的办法。他们把注射到去除了细胞核的卵母细胞中，或者把原核期受精卵的雌原核去除，再把这样的细胞体外培养到囊胚期，由此能获得“孤雄单倍体胚胎干细胞”。类似地，去除原核期受精卵的雄原核，或者孤雌激活卵母细胞，再将细胞体外培养至囊胚，则能获得“孤雌单倍体胚胎干细胞”。经检测验证，这些单倍体干细胞既保持了普通胚胎干细胞的特点，又同或卵细胞一样只有一套染色体，而不是像普通二倍体胚胎干细胞那样有两套。

获得基因修饰动物

为了检测单倍体胚胎干细胞的功能，科学家们将孤雄单倍体干细胞注射到卵母细胞中，惊奇地发现，它能够成功替代完成使卵受精的使命，所得胚胎能正常发育至成年并具有生育能力。进一步，科学家们对这种孤雄单倍体胚胎干细胞进行了特定的基因修饰，并注射进卵母细胞得到后代，这样出生的小鼠直接携带了这种修饰后的基因序列，从而方便地获得了基因修饰动物。利用单倍体胚胎干细胞获得基因修饰动物，为一些其胚胎干细胞不能嵌合到生殖系的物种，例如非人灵长类等，提供了新型的获得基因修饰动物模型的方法。

进行同性生殖

由于在哺乳动物中进化出了基因组印记调控，哺乳动物无法实现同性生殖。而利用单倍体胚胎干细胞技术，小鼠的同性生殖已经成为了现实。科学家们利用新型的基因编辑技术CRISPR-Cas9系统改变了孤雌单倍体干细胞中称为H19和Gtl2的两个非常重要的印记基因区域，将原本的雌性印记逆转为了雄性印记。然后将这种逆转后的孤雌单倍体干细胞替代，注射进卵母细胞，获得了遗传物质来自于两个雌性亲本的后代小鼠。这一技术将加速人们对于基因组印记机制的研究，也会给生殖方式带来新的认知。

研究物种间杂交

物种之间存在生殖隔离，一直以来，科学家都想获得分别来源于两个物种全套遗传物质的稳定细胞系。而最近，科学家利用单倍体干细胞技术，将这一想法变为现实。他们将大鼠和小鼠的单倍体胚胎干细胞进行细胞融合，创造出了大小鼠异种杂合二倍体胚胎干细胞，这种细胞含有一套大鼠染色体和一套小鼠染色体。他们通过测序方法统计出大部分基因的表达量是小鼠和大鼠各贡献一半。这一研究建立了新型的哺乳动物胚胎干细胞，为研究物种间性状差异，物种间基因、RNA和蛋白质之间相互作用提供了非常好的工具。

[关键词]胚胎干细胞；体外诱导分化

[中图分类号] R318 [文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2007）06（c）-008-02

自1981年英国的Evans等[1]和美国的Martin[2]相继从小鼠囊胚的内细胞团分离建立胚胎干细胞系以来，胚胎干细胞体外诱导分化的研究就一直是各国学者感兴趣的课题。目前，已从胚胎干细胞体外诱导出卵黄囊、血岛、神经细胞、心肌细胞、血管和内皮等结构及细胞。利用胚胎干细胞体外诱导分化的成果可望发展出治疗多种疾病的新方法，将在人体早期发育、基因功能、药物开发、细胞治疗和组织器官替代治疗中发挥重要作用，并成为组织器官移植的新资源。

1 ES细胞的特性

胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)是从早期胚胎（桑椹胚、囊胚）或原始生殖细胞(primordial germ cell，PGCS)分离出来的能在体外永久培养的、具有多方向分化潜能和种系嵌合能力的细胞系。目前有关ES细胞特征的研究主要来源于小鼠的实验。

小鼠ES细胞系的特征包括：①能大量繁殖并保持未分化状态；②在一定条件下具有向三个胚层组织和细胞分化的全能性；③能够形成嵌合体动物，即ES，细胞具有种系传递功能；④易于进行基因改造操作。

2 ES细胞体外诱导分化的细胞类型或结构

新近大部分胚胎干细胞诱导类型分化的实验都集中在小鼠实验中，小鼠胚胎干细胞在体外分化的细胞类型或结构主要有下列几种：

摘要：人类胚胎干细胞(HESCs)在人类发育生物学研究及再生医学中具有重要的应用前景。人们在HESCs建系及其分化研究上已取得一些进展，但各个细胞系的生物学特性有一定差异，文章讨论了有关HESCs的标准及相关问题。

关键词：标准；人类胚胎干细胞

作为人类早期胚胎学研究的窗口及其在再生医学中的潜在应用，HESCs研究显得非常重要。一些研究人和动物胚胎系统发生学的分子生物学家对HESCs功能性分析的分子学和细胞学标准作了一些评述，并指出未来一些重要的研究方法和途径。本文讨论了HESCs的研究进展，旨在就HESCs评价标准进行科学讨论。

1HESCs的基本特点

胚胎干细胞(ESCs)有两个比较显著的特征：①可以自我更新并保持多能性和未分化状态；②具有分化为多种特定细胞类型的能力。HESCs来源于人类早期胚泡(受精后5d)的胚胎内细胞团(ICM)。正如鼠胚胎干细胞(MESCs)一样，HESCs具有以下几个基本特点：①核型正常；②体外适宜培养条件下可无限扩增和存活；⑧冷冻和解冻后多数细胞可以复苏；④体内外可以分化为多种细胞类型。HESCs的这些特点已得到了确认，但一些重要问题还有待解决。

2新的HESCs系的建立

许多国家暂停资助用于HESCs研究的国家基金，使HESCs建系研究受到限制，但由于已有经验及其诱人的应用前景，众多科学家及一些私人研究机构都在竞相从事HESCs研究。相信会有更多新的HESCs系的建立。

3HESCs培养条件

在报纸和杂志的科学报道中，常常可以读到关于干细胞的新闻。所谓干细胞，是指人体内那些未分化的、因而有可能分化成不同类型细胞的细胞，“干”的意思，是可以产生分支的“主干”。干细胞如今能以人工的方式生长或转变成几种特定组织的组成细胞，将来也可能用于医疗。而问世于上世纪80年代的3D打印技术则是近来科学界的又一热点，近年在航空航天、工业制造、生物医疗、建筑工程、个人化定制等领域得到广泛应用。本刊曾介绍过科学家用这一技术打印的血管。它用于打印干细胞，又会产生怎样的奇迹呢？

据英国媒体报道，英国研究人员首次用3D打印机打印出胚胎干细胞，干细胞鲜活且保有发展为其他类型细胞的能力。我们知道，胚胎干细胞存在于胚胎发育早期的囊胚中，可发育为不同的细胞，是所有细胞最初期的形态。胚胎干细胞是万能的，意味着它们可以发育成为身体内200多种细胞类型中的任何一种。研究人员说，这种技术或可制造人体组织以测试药物，制造器官，乃至直接在人体内打印细胞。

胚胎干细胞3D打印机配备两个“生物墨盒”，一个装着浸在细胞培养基中的人体胚胎干细胞，另一个只有培养基。计算机控制微调阀喷出“墨水”，其速度可通过改变喷口直径实现精确控制。

打印机上有显微镜，可以观察细胞打印情况。两种“墨水”一层一层间隔喷洒，形成不同浓度细胞飞沫，最小飞沫体积仅2纳升，包含大约5个细胞。飞沫被喷入有诸多凹孔的培养皿中，翻转培养皿，飞沫形成悬液，在各凹孔内“抱成团”。打印机可精确控制飞沫大小，使干细胞达到分化的最佳状态。

研究人员在《生物制造》杂志说，检测结果显示，打印24小时后，95%以上细胞仍然存活，打印过程未杀死细胞；打印3天后，超过89%细胞存活，而且仍然维持多能性，即分化出多种细胞组织的潜能。

研究人员已经用3D打印的干细胞制造出骨髓和皮肤。他们认为，最终能借助这种方法制造器官，从而无需器官捐献，同时还可以解决器官移植中的免疫抑制等问题。

英国《每日邮报》援引该研究主持者威尔·舒的话报道说：“就我们所知，这是这些细胞（人类胚胎干细胞）首次用3D技术被打印出来。这一技术可以让我们制造出更精确的人体组织模型。就长期来看，我们认为这项技术将进一步发展，实现用患者自己的细胞制造3D器官用于医疗移植，干细胞技术将取得巨大进步，把细胞变成你想要的（组织或器官）。”

但专家们认为，用3D技术打印生成人体器官可能至少还需要10年的时间。

【摘要】胚胎干细胞与临床医学息息相关，随着科学技术的进步，人类的认知能力会越来越强，胚胎学也将发挥越来越重要的作用。那么胚胎干细胞是怎么发展起来的呢，它到底又有什么样的发展前景呢，为此，本文在前人工作的基础上总结了胚胎干细胞的发展过程和临床应用研究。

【关键词】胚胎干细胞;临床医学;应用

【中图分类号】R817.4【文献标识码】A【文章编号】1044-5511（2011）10-0123-01

一、引言

胚胎干细胞是一种存在于囊胚内的原始细胞团或存在于早期胚胎中的原始生殖细胞，在适当的条件下，它能够在体外进行无限次的扩增并保持未分化的状态。可以说，这是一种未分化的全能行细胞，它具有无限增殖性、多向分化性和可塑性等多种优良品质。人体正常的胚胎干细胞含有23对染色体，呈现出胞核大、胞浆小的形态特点，在体外培养时，它们会紧聚在一起，呈一个集落且没有明显的界线，通过适当的引导它可分化成人体所需各种细胞类型。上个世纪末期，美国科学家从早期的胚胎中取出原始生殖细胞，建立了最早的人类胚胎干细胞体系，这成为了人类继“人类基因组计划”之后的又一个热门话题，极大的轰动了国际学术界，目前，胚胎学已经成为了一门基础的医学课程。

从表面看去胚胎学与临床医学之间关系不大，但研究发展，许多疾病都发生在细胞层面、组织层面和分子层面，也就是说胚胎干细胞与临床医学息息相关。随着科学技术的进步，人类的认知能力会越来越强，胚胎学也将发挥越来越重要的作用。那么胚胎干细胞是怎么发展起来的呢，它到底又有什么样的发展前景呢，为此，本文在前人工作的基础上总结了胚胎干细胞的发展过程和临床应用研究。

二、胚胎干细胞的研究进展

人们对胚胎干细胞的研究开始于胚胎癌细胞或者说畸形胎瘤干细胞。1958年，有人把胚胎干细胞移植到小鼠精巢或肾脏的被膜下，能够得到小鼠的相应细胞。1974年，科学家把胚胎干细胞注射到正在发育的胚泡腔后，胚胎干细胞能够发育成胚胎嵌合体。到了70年代末期，人们已经形成了用正常的胚胎干细胞作为遗传物质载体来研究基因对胚胎发育影响的思想。

[摘要] 目的:观察环孢霉素A(CSA)对小鼠胚胎干细胞(ESCs)向心肌细胞分化的影响。方法:分别观察ESCs自发和CSA诱导情况下心肌细胞分化率,细胞免疫组化检测心肌细胞标志物的表达。结果:CSA诱导的心肌细胞分化率明显高于自发的心肌细胞分化率,且诱导生成的心肌细胞具备心肌细胞特有的特征。结论:CSA能够诱导ESCs向心肌细胞分化并扩增ESCs分化形成的心肌细胞。

[关键词] 环孢霉素;胚胎干细胞;细胞分化;心肌细胞

[中图分类号] R329.2+8[文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2010)05(b)-021-02

Cyclosporin-A induces differentiation of cardiocytes from embryonic stem cells

YAN Peishi

(Department of Cardiology, Dalian Central Hospital, Dalian 116000, China)

[Abstract] Objective: To observe the role of cyclosporin-A (CSA) in differentiation of cardiocytes from embryonic stem cells (ESCs). Methods: The differentiation rates of cardiocytes from ESCs with or without CSA induction were observed. The expression of cardiocyte markers were evaluated with immunohistochemistry. Results: Compared with those of spontaneous differentiation, the differentiation rates of cardiocytes were significantly higher in the presence of CSA. CSA-induced cardiocytes showed the specific features of cardiocytes. Conclusion: CSA potently induces cardiocytes derived from ESCs.

[Key words] Cyclosporin-A; Embryonic stem cells; Cell differentiation; Cardiocytes

无稽之谈：用胚胎干细胞美容

乐　言

随着生物技术的快速发展，干细胞成为近年科学界的研究热点。什么是干细胞呢?干细胞是一类能够分化成其他细胞的细胞，它是血液、肝脏、肌肉中所有不同种类细胞的前身。由于干细胞能修复那些被疾病和创伤所破坏的各种各样的细胞和组织，所以，乘着干细胞概念的顺风车，美容市场也兴起了一批号称能抗衰老，还青春，并集美白、祛斑等功效于一身的所谓“干细胞产品”。

干细胞产品的美容效果是否真的像某些商家说的那样完美呢?据一位业界专家介绍，我国对干细胞的研究总体来说处于基础研究阶段，还谈不上临床应用。一些美容公司炒作的干细胞成分，在产品中其实是没有的，很可能是用一些胎盘素混合物或是一些营养素来冒充。由于没有对这种产品进行检测，所以对其具体成分只是推测。不过可以肯定的是，这种产品不会有什么高科技含量。

盲目注射干细胞或其提取液，不仅对人体健康没有任何好处，反而有可能导致过敏反应。我们知道，胚胎干细胞是从流产胎儿身上提取的，如果没有经过配型就直接注射胚胎干细胞，容易引起以下不良反应：第一，干细胞进入体内发育成熟后，会攻击接受者的皮肤、肝脏、肾脏等，导致组织器官受损；第二，早期的胚胎干细胞容易发生癌变，造成细胞恶性转化；第三，直接把细胞拿来移植，还存在着病毒感染的潜在风险。因为艾滋病等许多病毒都是通过母亲垂直传播给胎儿的， 因而有可能传染给接受者。所以，直接注射胚胎干细胞是极不科学的，也是极其危险的。

更值得一提的是，所谓干细胞制剂的注射针剂，各厂家都号称通过了卫生部的审查，有的甚至可以出示相关批文，但卫生部的有关负责人在接受媒体采访时明确表示：卫生部没有批准过任何干细胞美容产品。国家食品药品监督管理局的有关人士也表示，我国没有批准上市也没有批准进口过任何干细胞制品。

所以，应用干细胞来抗衰老，到目前为止还只是美丽的梦想，离现实仍非常遥远。而被某些美容公司吹得天花乱坠的胚胎干细胞美容，更是无稽之谈。

英美流行“无椅”减肥

摘要：人胚胎干细胞（human embryonic stem cell，hESCs）是早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有无限增殖、自我更新和全能分化的特性。无论在体内还是体外环境，人胚胎干细胞都能分化为机体几乎所有类型的细胞基于其全能分化性，胚胎干细胞成为治疗各种退行性疾病的理想细胞来源。然而，在目前培养条件下所建立的胚胎干细胞株，仍然存在动物源性物质潜在污染的问题。因此，更优化的建株及培养条件十分重要。

关键词：人胚胎干细胞（hESC）；内细胞团；饲养层细胞；培养条件；mTESRl

中图分类号：Q2-33

文献标识码：A

文章编号：1007-7847（2014）04-0349-04

人胚胎干细胞（human embryonic stem cell，hESCs）是从早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有无限增殖、自我更新和全能分化的特性，基于这些特性，胚胎干细胞可以被广泛地利用于个体发育研究、药物药理、干细胞移植治疗等多个领域。尤其是胚胎干细胞移植治疗方面，被认为是治疗由于细胞退化及功能丧失所导致的多种退行性疾病的最有前景的治疗手段。1998年美国Thomson实验室建立起第一株人胚胎干细胞，同年，SHAMBLOTT小组从人原生殖嵴细胞及肠系膜细胞中分离出多能干细胞，以后的十几年中，虽然人胚胎干细胞的建株及维持培养条件不断地改进，但仍然没有解决异源性物质潜在污染的问题，最优化的培养条件的建立对于干细胞研究的发展以及最终的临床应用都是极其重要的。在此，本文从不同方面总结了在人胚胎干细胞建株和维持培养条件上所取得的进步。

1经典的建株和维持培养方法与存在的问题

经典的胚胎干细胞建株的方法是基于小鼠胚胎干细胞建株与维持培养方法的基础上的，采用免疫外科学的方法，用Tyrode's液去除透明带，用动物抗人抗体与囊胚的滋养层细胞结合，清洗并添加不含抗体的培养基，然后利用动物血清使滋养层细胞溶解，从而得到内细胞团（inner cellmass，ICM），继而将ICM转移到以小鼠胚胎成纤维细胞（mouse embryonic fibroblast，MEF）或者永生的MEF（STO line）怍为饲养层细胞（feeder cell）的条件中培养，最终得到胚胎干细胞。建立起来的胚胎干细胞株具有以下几个方面的特点：1）具有无限增殖的能力及自我更新、自我修复的能力，且在增殖过程中能够保持核型的稳定性；2）细胞表达全能性基因；3）无论在体内还是在体外环境中，都能分化成为机体所有类型的细胞。自此后的许多年，人们一直延用这种建株及维持培养的方法，但是这种方法有其不可避免的弊端，传统的培养办法中采用小鼠胚胎成纤维细胞作为饲养层细胞，同时在培养基中包含了一些动物源性的成分，这些外源性成分会对人胚胎干细胞造成潜在的污染，使其存在应用的风险。